车辆控制系统及车辆控制系统中的异常判定方法

专利名称：车辆控制系统及车辆控制系统中的异常判定方法
技术领域：
本发明涉及一种控制车辆转弯状态的车辆控制系统，尤其涉及使多个 致动器协调动作，并控制车辆的转弯状态的形式的车辆控制系统及车辆控 制系统中的异常判定方法。
背景技术：
作为控制车辆的转弯状态的车辆控制系统已知后轮束角变更控制装 置、制动力分配控制装置、驱动力分配控制装置等。并且，这种车辆控制 系统通常设置对使其协调动作的多个致动器如后轮束角变更用的各电动 机、或对各车轮制动器的工作状态进行检测的传感器，如后轮束角传感器 或车轮速度传感器，并监视电动机或者车轮制动器的工作状态。
并且，已知有如下技术，即，当控制车辆的转弯状态的车辆控制系统 包括多个控制装置时，根据一方的控制装置的异常来变更另一方的控制装 置的控制，补偿异常的控制装置的控制(专利文献l)。
专利文献1:日本特开平8-142893号公报
然而，所述现有的车辆控制系统仅监视控制对象的各自的致动器，如
只监视后轮实际束角是否追随目标束角，是否是固定状态，而对左右后轮 实际束角是否根据车辆的行走状态而在应协调动作的适当的范围内工作 不进行判定。因此，由于没有进行相对于左右中的一方的后轮实际束角而 考虑另一方的后轮实际束角应取的数值是否异常的判定，所以即使车辆整 体脱离适当的范围，进行了后轮束角的控制也无法判断异常。
相同地，在制动力分配控制装置中，即使检测车轮速度的异常而中止 防锁控制及制动力分配控制，对转弯状态的左右车轮速度基于车轮制动器 的协调动作是否在适当的范围内的车轮制动器的异常以及供给、控制向车 轮制动器的液压的液压装置的异常也不进行判定。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种解决所述问题的车辆控制系统以及 车辆控制系统的异常判定方法。
为解决所述课题技术方案1的发明提供一种车辆控制系统，其包括控 制车辆的转弯状态的第一致动器和第二致动器，所述车辆控制系统的特征 在于，具有控制机构，其控制所述第一及第二致动器；工作状态检测机 构，其检测所述第一及第二致动器的工作状态信息；判定机构，其根据利 用该工作状态检测机构获取的所述工作状态信息来判定所述第一及第二 致动器的工作状态，所述判定机构具有确定了所述第一及第二致动器相对 于规定的车辆动作的工作范围的基准值，并根据该基准值进行所述第一及 第二致动器的工作状态的异常判定。
根据技术方案1的发明，判定机构具有确定了第一及第二致动器相对 于规定的车辆动作的工作范围的基准值，并根据该基准值进行所述第一及 第二致动器的工作状态的异常判定。
技术方案2的发明以技术方案1所述的车辆控制系统为基础，其特征 在于，第一及第二致动器是分别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角的 致动器，工作状态信息为左右后轮的实际束角，基准值是根据车辆的车速
而设定的左右后轮的束角的工作范围。
根据技术方案2的发明，作为异常判定的基准值的左右后轮的束角的 工作范围根据车辆的车速设定，并可以根据该基准值进行第一及第二致动 器的工作范围的异常判定。
技术方案3的发明以技术方案2所述的车辆控制系统为基础，其特征 在于，判定机构根据车辆的车速和前轮转向角，并参照基准值进行第一及 第二致动器的工作状态的异常判定。
根据技术方案3的发明，判定机构能够根据车辆的车速和前轮转向角， 并参照基准值进行第一及第二致动器的工作状态的异常判定。
技术方案4的发明提供一种车辆控制系统，其包括控制车辆的转弯状 态的第一致动器和第二致动器，所述车辆控制系统的特征在于，具有控 制装置，其控制第一及第二致动器；工作状态检测传感器，其检测第一及 第二致动器的工作状态信息，控制装置具有判定部，所述判定部根据利用工作状态检测传感器获取的工作状态信息来判定第一及第二致动器的工 作状态，判定部具有确定了第一及第二致动器相对于规定的车辆动作的工 作范围的基准值，并根据该基准值进行第一及第二致动器的工作状态的异 常判定。根据技术方案4的发明，判定部具有确定了第一及第二致动器相对于 规定的车辆动作的工作范围的基准值，并根据该基准值进行第一及第二致 动器的工作状态的异常判定。技术方案5的发明以技术方案4所述的车辆控制系统为基础，其特征 在于，第一及第二致动器是分别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角的 致动器，工作状态信息为左右后轮的实际束角，基准值是根据车辆的车速 而设定的左右后轮的束角的工作范围。根据技术方案5的发明，作为异常判定的基准值的左右后轮的束角的 工作范围根据车辆的车速设定，并能够根据该基准值进行第一及第二致动 器的工作状态的异常判定。技术方案6的发明以技术方案5所述的车辆控制系统为基础，其特征 在于，判定部根据车辆的车速和前轮转向角，并参照基准值，进行第一及 第二致动器的工作状态的异常判定。根据技术方案6的发明，判定部根据车辆的车速和前轮转向角，并参 照基准值，进行第一及第二致动器的工作状态的异常判定。技术方案7的发明提供一种车辆控制系统的异常判定方法，所述车辆 控制系统具有分别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角，并控制车辆 的转弯状态的第一致动器及第二驱动器；控制第一及第二致动器的控制装 置；检测第一及第二致动器的工作状态信息的工作状态检测传感器，所述 车辆控制系统的异常判定方法的特征在于，控制装置具有确定了第一及第 二致动器相对于规定的车辆动作的工作范围的基准值，并根据利用工作状 态检测传感器获取的工作状态信息和基准值进行第一及第二致动器的工 作状态的异常判定。根据技术方案7的发明，控制装置确定了第一及第二致动器相对于规 定的车辆动作的工作范围的基准值，并能够根据该基准值进行第一及第二 致动器的工作状态的异常判定。技术方案8的发明以技术方案7所述的异常判定方法为基础，其特征 在于，工作状态信息为左右后轮的实际束角，基准值是根据车辆的车速而 设定的左右后轮的束角的工作范围。根据技术方案8的发明，在控制装置中，作为异常判定的基准值的左 右后轮的束角的工作范围根据车辆的车速设定，并能够根据该基准值进行 第一及第二致动器的工作状态的异常判定。技术方案9的发明以技术方案8所述的异常判定方法为基础，其特征在于，根据车辆的车速和前轮转向角，并参照基准值进行第一及第二致动 器的工作状态的异常判定。根据技术方案9的发明，在控制装置中，根据车辆的车速和前轮转向角，并参照基准值能够进行第一及第二致动器的工作状态的异常判定。 发明效果根据技术方案1、 4所述的发明，根据控制车辆的转弯状态的第一及 第二致动器的双方的工作范围，进行第一及第二致动器的工作状态的异常 判定，因此能够判定车辆整体是否处于适当的协调动作的工作状态。特别是，根据技术方案2、 5所述的发明，基于左右后轮的实际束角 是否处于根据车辆的车速而设定的左右后轮束角的工作范围内，判定变更 控制左右后轮束角的第一及第二致动器的异常的有无，因此作为控制转弯 状态的车辆控制系统能够判定能否进行适当的旋转控制性的维持。并且，根据技术方案3、 6所述的发明，在根据车辆的车速和前轮转向角设定后轮束角的车辆控制系统中，能够判定根据因后轮束角引起的车 辆的车速和前轮转向角的适当的旋转控制性能否维持。根据技术方案7所述的发明，分别独立地变更车辆配备的左右后轮的 束角，并根据控制车辆转弯状态的第一及第二致动器的双方的工作范围， 进行第一及第二致动器的工作状态的异常判定，因此能够判定车辆整体是 否处于适当的协调动作的工作状态。特别是，根据技术方案8所述的发明，基于左右后轮的实际束角是否 处于根据车辆的车速而设定的左右后轮束角的工作范围内，能够判定变更 控制左右后轮束角的第一及第二致动器的异常的有无，因此作为控制转弯 状态的车辆控制系统能够判定能否进行适当的旋转控制性的维持。7并且，根据技术方案9所述的发明，在根据车辆的车速和前轮转向角 设定后轮束角的车辆控制系统中，能够判定根据因后轮束角引起的车辆车 速和前轮转向角的适当的旋转控制性能否维持。


图1是具有包括本发明的实施方式的束角变更装置的转向系统的四轮 汽车的整体概念图。图2是转向系统的电动动力转向装置的结构图。 图3是转向系统的左后轮侧的束角变更装置的结构图。 图4是表示束角变更装置的致动器的构造的概略剖视图。 图5是转向系统的操纵控制ECU和束角变更控制ECU的概略控制功 能结构图。图6是束角变更控制ECU的控制功能的结构框图。图7是表示承受工作状态判定部的异常判定及操纵控制ECU的异常判定后的控制流程的流程图。图8 (a)是说明左右后轮束角c^、 aR正负方向的定义的图，(b)是说明后轮束角ClL、 CtR的动作许可范围Rp的图，(c)是与动作许可范围Rp的(b)不同的设定方法的说明图。 图中1L、 1R-前轮 2L、 2R-后轮 3-方向盘30R、 30r致动器(第一及第二致动器) 31l、33-减速机构 35-进给螺杆部37- 束角变更控制ECU (控制机构、或者控制装置) 37a-主运算部37bL、 37bR-电动机驱动电路 37c-副运算部38l、 38r行程传感器(工作状态检测机构、或者工作状态检测传感器)71-目标束角运算部73-异常时目标束角设定部8込、8U-减法器82l^、 82r-F/B控制部83l、 83jr电动机控制信号生成部85-工作状态判定部(判定机构、或者判定部)85a-判定表100-转向系统(车辆控制系统)120L、 120R-束角变更装置130-操纵控制ECU (控制机构、或者控制装置)130a-电动动力转向控制部S^-前轮转向角传感器S『操作角传感器Sv-车速传感器具体实施方式
参照图1 图6说明本发明的实施方式。图1是具备作为本发明的实施方式的车辆控制系统的一例的转向系统 的四轮汽车的整体概念图，图2是电动动力转向装置的结构图。如图1所示，转向系统(车辆控制系统)100包括使前轮1L、 1R 转向的利用电动机4辅助方向盘3进行的操纵的电动动力转向装置110; 包括变更后轮2L、 2R的束角的致动器(第一致动器及第二致动器)30L、 30a的束角变更装置120L、 120R;控制该束角变更装置120L、 120R并根据前轮转向角和车速分别独立控制后轮束角的束角变更控制装置(以下称 束角变更控制ECU) 37;及控制束角变更控制ECU37和电动动力转向装 置110的转向控制装置130 (以下称为操纵控制ECU);操作角传感器SH、 车速传感器Sv等。这里的束角变更控制ECU37和操纵控制ECU130与本发明的控制机 构、或控制装置对应。(电动动力转向装置) 如图2所示，在电动动力转向装置110中，设置有方向盘3的主转向
轴3a和轴3c和小齿轮轴7通过两个万向联轴器(universal joint) 3b连结， 另外，设置在小齿轮轴7的下端部的小齿轮7a与能够沿车宽度方向往复 运动的齿条轴8的齿条8a啮合，并在齿条轴8的两端经由横拉杆9、 9连 结有左右前轮1L、 1R。通过该结构，电动动力转向装置110能够在方向 盘3的操作时改变车辆的行驶方向。在此，齿条轴8、齿条8a、横拉杆9、 9构成转向机构。
此外，小齿轮轴7的上部、中间部、下部经由轴承3d、 3e、 3f支承于 转向齿轮箱6。
另外，电动动力转向装置110具备供给用于减轻由方向盘3进行的操 纵力的辅助操纵力的电动机4，设置在该电动机4的输出轴的蜗轮5a与设 置在小齿轮轴7的蜗杆5b啮合。
艮P，通过蜗轮5a和蜗杆5b构成减速机构。另外，利用电动机4的转 子、连结于电动机4的蜗轮5a、蜗杆5b、小齿轮轴7、齿条轴8、齿条8a 和横拉杆9、 9等构成转向系统。
电动机4是由具有多个励磁线圈的定子(未图示)和在该定子内部转 动的转子(未图示)构成的三相无刷电动机，将电能转换为机械能。
另外，电动动力转向装置110具备驱动电动机4的电动机驱动电路 23、检测电动机4的旋转角的分相器25、检测加在小齿轮轴7的小齿轮转
矩的转矩传感器ST、检测小齿轮轴7的旋转角的操作角传感器SH、放大
转矩传感器ST的输出的差动增幅电路21、检测车辆的速度(车速)的车 速传感器Sv。
并且，转向系统100的操纵控制ECU130具有后述的电动动力转向控 制部130a (参照图5)，该电动动力转向装置130a驱动控制电动动力转向 装置110的功能部即电动机4。
电动机驱动电路23具备例如三相的FET桥式电路的多个开关元件， 利用来自电动动力转向控制部130a的DUTY (DU、 DV、 DW)信号，生 成矩形波电压来驱动电动机4。
另外，电动机驱动电路23具备利用未图示的霍尔元件检测三相的电
10动机电流的功能。
车速传感器Sv将车辆的车速作为每单位时间的脉冲数来检测，输出 车速信号VS。
此外，以下，将车速信号VS简称为车速VS。
对于操纵控制ECU130的功能结构，与电动动力转向装置110的控制 和束角变更装置120L、 120R的控制一起在后叙述。 (束角变更装置)
其次，参照图3、图4对束角变更装置的结构进行说明。
图3是左后轮侧的束角变更装置的俯视图。图4是表示束角变更装置 的致动器构造的概略剖视图。
束角变更装置120L、 120R分别安装在车辆的左右后轮2L、 2R，图3 以左后轮2L为例表示束角变更装置120L。束角变更装置120L具备致动 器30l、行程侍感器38l。
此外，图3虽然只表示了左侧的后轮2L，右侧的后轮2R也同样(对 称)安装。对于右侧的后轮2R，称为束角变更装置120R、致动器30R、 行程传感器38^在此，行程传感器38^ 38R与本发明的工作状态检测机 构、或者工作状态检测传感器对应。
在车体的后侧框架11弹性支承有大致沿车宽度方向延伸的横梁12的 车宽度方向端部。并且，大致沿车体前后方向延伸的后摆臂13的前端被 横梁12的车宽度方向端部附近支承。后轮2L固定在后摆臂13的后端。
在后摆臂13中，安装于横梁12的车体侧臂13a和固定在后轮2L的 车体侧臂13b经由大致铅直方向的转动轴13c连结。由此，后摆臂13能 够向车宽度方向位移。
致动器30L的一端经由球窝关节16安装于比车轮侧臂13b的转动轴 13c靠前方侧的前端部，另一端经由球窝关节17安装于横梁12。
如图4所示，致动器30L的构成具备电动机3lL、减速机构33、进给 螺杆部35等。
电动机31l由能够在正反两方向旋转的刷子电动机和无刷电动机等构成。
减速机构33由如两极的行星齿轮(未图示)等组合构成。进给螺杆部35具备形成为圆筒形状的杆35a;插入该杆35a的内部 呈圆筒形，且在内周侧形成有螺旋槽35b的螺母35c;与螺旋槽35b啮合 支承杆35a使其能够沿轴向移动的螺旋轴35d。
进给螺杆部35与减速机构33及电动机3lL—起收容在细长形状的大 致圆筒形状的箱主体34内。另外，在箱主体34的进给螺杆部35侧，防 尘罩36以覆盖箱主体34的端部和杆35a的端部之间的方式安装，防止尘 埃和异物附着在从箱主体34的端部露出的杆35a的外周面，使尘埃、异 物和水不会从外部浸入箱主体34的内部。
减速机构33的一端与电动机3lL的输出轴连结，另一端与螺旋轴35d 连结。由于电动机3k产生的动力经由减速机构33传递到螺旋轴35d，而 使螺旋轴35d旋转，从而使得杆35a相对于箱主体34在图示左右方向(轴 向)伸縮自如地动作。由于螺旋轴35d和螺母35c的螺旋槽35b啮合的摩
擦力，即使在电动机3lL通电而没有被驱动的状态下，也保持固定的后轮束角。
另外，在致动器30L设有对杆35a的位置(伸縮量)进行检测的行程 传感器38L。该行程传感器38l例如内置有磁鉄，能够利用磁检测位置。 如此，利用行程传感器38L检测位置，从而能够高精度地分别检测后轮2L、 2R的实际束角(工作状态信息)。
在如此构成的致动器30l中，设置于杆35a的前端的球窝关节16连结 于后摆臂13的车轮侧臂13b (参照图3)且转动自如，设置于箱主体34 的基端(图4中右侧的端)的球窝关节17连结于横梁12 (参照图3)且 转动自如。当利用电动机31L的动力使螺旋轴35d旋转而使杆35a伸长(图 4的左方向)时，车轮侧臂13b被向车宽度方向外侧(图3的左方向)按 压，后轮2L向左方转弯，另外，当杆35a收縮时，车轮侧臂13b被拉向 车宽度方向内侧(图3的右方)，后轮2L向右方转弯。
此外，安装有致动器30l的球窝关节16安装的部位只要是能够变更转 向节等后轮2L的束角的位置即可，并没有限定于车轮侧臂13b。另外， 本实施方式中，束角变更装置120L、 120R例示了适用于半后摆臂型独立 悬架方式的悬架的例子，但不限定于此，也能够适用其他悬架方式的悬架。
例如，通过将所述致动器30L装入双横臂式悬架的侧杆、撑杆式悬架
12的侧杆也能够实现。对于右侧的后轮2R，将图4中的致动器30。电动机
31L、行程传感器38L替换称为致动器30R、电动机3h、行程传感器38k。 另外，控制致幼器30l、 30K的束角变更控制ECU37安装在车体侧。
束角变更控制ECU37通过三相动力线与电动机31t、 31r逢接，用信号线
经由连接器等与行程传感器38l、 38k逢接。另外，束角变更控制ECU37
和操纵控制ECU130之间通过通信线路连接。
从搭载于车辆的未图示的电池等电源向束角变更装置ECU37供给电
力。另夕卜，操纵控制ECU130、电动机驱动电路23也由与上述不同的系统
由电池等电源供给电力(未图示)。 (操纵控制ECU) 其次，参照图5说明操纵控制ECU的功能。
图5是转向系统的操纵控制ECU和束角变更控制ECU的概略控制功 能结构图。
操纵控制ECU130是由具备未图示的CPU、 ROM、 RAM等的微机及
周边电路等构成。
如图5所示，操纵控制ECU130具备控制电动动力转向装置110的 电动动力转向控制部130a、计算后轮2L、 2R的束角的目标值的目标束角 运算部71、异常时目标束角设定部73。 (电动动力转向控制部)
虽省略了详细的说明，但在电动动力转向控制部130a中，设定为了 驱动控制如日本特开2002-59855号公报的图2记载的电动机4的目标电流 信号，并惯性修正该信号，且进行缓冲修正，按修正的目标电流反馈控制 电动机驱动电路的输出电流，向电动机驱动电路23输出DUTY(DU、DV、 DW)信号。
(目标束角运算部)
其次，参照图5说明目标束角运算部。
目标束角运算部71根据车速VS和方向盘3的操作角0h生成左右后 轮2L、 2R的各自的目标束角(Xtl、 aTR，并向控制左右后轮2L、 2R各自 的束角变更的束角变更控制ECU37输入目标束角cxtl、 aTR。所述目标束 角(xtl、 (xtk的生成通过根据操作角eH、操作角eH的角速度(oh、车速VS，参照预先按每个左右后轮2L、 2R设定的束角表71a进行。
此外，角速度coh是在目标束角运算部71内对操作角0H进行微分求得的。
例如，设定下式(1)、 (2)。
aTL=KL(VS， coH， eH) eH …'(1)
aTR=KR(VS， (DH， eH) eH '…(2)
这里，KlXVS， coh， eH)、 KR(VS， q)h， 0H)是依赖于车速VS、操作角 9h及角速度coh的前后轮转向比，后轮的目标束角a礼、aTR是车速在规定 的低速范围中，根据方向盘3的操作角0H，以使后轮2L、 2R反相，易转 小弯的方式生成各后轮的目标束角aTL、 aTR。
在超过所述规定的低速范围的高速范围中，角速度o)h的绝对值在规
定的值以下，且操作角eH在左右的规定的范围以内的情况下，根据操作
角eH同相地设定各后轮的目标束角a几、aTR。即，通过减小改变车道的偏 离角(3，设定各后轮的目标束角
但是，在超过所述规定的低速范围的高速范围中，当角速度①h的绝
对值超过规定的值，或者操作角eH为超过左右规定的范围大小的操作角eH
时，将各后轮的目标束角(XTL、 (XTO设定为与操作角9H对应的反相。
此外，在目标束角运算部71生成的目标束角(Xtl、 (XTR根据转弯稳定
性的观点未必需要按照阿克曼转向的几何学。另外，当操作角0H为O。时，
目标束角OlTL、 (XTO也可以分别设定成2。的前束。 (异常时目标束角设定部) 其次，参照图5说明异常时目标束角设定部。
异常时目标束角设定部73从目标束角运算部71输入目标束角aTL、aTR 的信号，从束角变更控制ECU37的后述的工作状态判定部(判定机构、 或者判定部)85输入异常状态检测信号。异常时目标束角设定部73在输 入异常状态检测信号时，将预先设定的异常时的目标束角c^、 asR输入目 标束角运算部71，将其异常时的目标束角(xSL、 asR作为目标束角输出到束 角变更控制ECU37，并且中止与车速VS和操作角eH对应的后轮束角控 制。
(束角变更控制ECU)其次，参照图6说明束角变更控制ECU的详细构成。图6是束角变
更装置的束角变更控制ECU的控制功能的结构框图。
束角变更控制ECU37的电子装置的结构包括具有两个CPU、 RAM、 ROM等的微机及周边电路等、电动机驱动电路37bL、 37bR。另外，所述 两个CPU在功能框图上与图6所示的主运算部37a和副演算部37c对应， 分别执行所述ROM预先存储的程序。
主运算部37a具有分别驱动控制致动器30l、 30r，即电动机30L、 30R 的功能。因此主运算部37a包括用于控制电动机3lL的减法器8k、反 馈控制部(以下、称F/B控制部)82l、电动机控制信号生成部83l，以及 用于控制电动机3U的减法器8U、 F/B控制部82k、电动机控制信号生成 部83r。
副运算部37c包括工作状态判定部85。 以下对各功能框进行详细说明。
将来自行程传感器38L的实际束角(Xl和来自操纵控制ECU130的目标 束角运算部71的目标束角aTx向减法器8k输入。減法器81l算出偏差信 号，并将其输入F/B控制部82t。 F/B控制部82L将规定的增益常数乘以偏 差信号生成目标电流信号，向电动机控制信号生成部83L输出。这里，目 标电流信号是指用于将致动器30L设定为工作量(使后轮2L成为期望的
束角(Xtl的伸縮量)所需向电动机3lL供给的电力的电流信号。
电动机控制信号生成部83l从F/B控制部82L接受目标电流信号，将 电动机控制信号向电动机驱动电路37bL输出。该电动机控制信号是包括供 给于电动机3lL的电流值和电流方向的信号。电动机驱动电路37bL由FET (Field Effect Transistor)的桥式电路等构成，根据电动机控制信号向电动
机3k供给电动机电流。
对于另一方的电动机3k，根据来自行程传感器38R的实际束角cir和 来自操纵控制ECU130的目标束角运算部71的目标束角aTR，使减法器 81R、 F/B控制部82r、电动机控制信号生成部83r、电动机驱动电路37bR 发挥同样的功能。
如上所述，在F/B控制部82p 82r中，可以相对于目标束角aTL、 aTR 反馈实际束角aL、 aR，生成目标电流信号，从而使后轮2L (或者2R)的束角变更所需的电流值反馈因车速VS、路面环境、车辆的运动状态、轮 胎的磨耗状态等而变化的情况，对目标束角(xtl、 am以期望的束角变化速 度进行设定控制。
此外，副运算部37c的工作状态判定部85与主运算部37a的计算控 制并行，根据车速VS和操作角eH，参照判定表85a算出基准值，将算出 的基准值与从行程传感器38l、 38k得到的实际束角(Xl、 c^对照比较，判 定致动器30L、 30R的工作状态是异常还是正常状态。当判定结果异常状 态时，工作状态判定部85向操纵控制ECU130的异常时目标束角设定部 73输出异常状态检测信号。
对于该判定方法在后面记载。
其次，参照图7对工作状态判定部的异常判定的控制流程进行说明。 图7是表示接收工作状态判定部的异常判定及操纵控制ECU的异常判定 后的控制流程的流程图。以下的控制流程是在规定的周期，如以10msec 的周期反复进行。
在步骤Sll中，作为工作状态判定部85的初始设定进行IFLAG=0、 计数器n二O、计时器t二O的复位。这里，IFLAG是辨别被一次判定为后 轮束角atl、 axR的组合未包含在后述的动作许可范围内时是否处于规定的 经过时间T。以内的状态的标志，计数器n是表示该状态下后轮束角axL、
(Xm的组合未包含在动作许可范围内时反复判定次数的计数器，计时器t 是对一次判定后轮束角(Xtl、 (xtr未包含在动作许可范围内后的经过时间进
行计时的计时器。
在步骤S12中，工作状态判定部85读入车速VS、后轮束角(实际束 角)(Xl、 aR。在步骤S13中，工作状态判定部85根据车速VS计算动作许 可范围。
该动作许可范围根据ROM预先存储的判定表85a的数据，对应车速 VS如下述计算图8 (b)所示的动作许可范围Rp。首先，确定图8 (a)所 示的左右后轮束角(xl、 w左方向为正，右方向为负，将图8的(b)所示 的左后轮束角(实际束角)w作为纵轴，右后轮束角(实际束角)化作为 横轴。另外，经过原点O在第一象限和第二象限自右斜上方向左斜下方延 伸的、以相对于右后轮束角aK (+)轴成45。的单点划线表示的直线A为中心，设定在两侧取相等的规定的距离La的帯WA。进而，经过原点O 在第三象限和第四象限从左斜上方向右斜下方延伸的、以相对于右后轮束
角ccR ( + )轴成135。用单点划线表示的直线B为中心，设定在两侧取相等 的规定的距离LB的带WB。所述规定的距离U随着车速VS的增大而如箭 头X所示减小，并且，规定的距离LB随着车速VS的增大而如箭头Y所 示减小。另外，带Wa和帯WB重叠的区域是由车速VS(规定的车辆动作) 决定的动作许可范围Rp。
此外，动作许可范围Rp与技术方案所述的发明的基准值对应。 另外，规定的距离LA、LB是考虑左右后轮束角aL、c^能够分别在一ao +010的范围物理地变化，考虑在该范围内车辆的转弯运动性，转弯运动时 的安定性而设定的。
这里，与带Wa的直浅A离开一定的距离la的两侧的直线内，左斜 上方的平行直线A！对应aL—aR=p。，右斜下方的平行直线A2对应aL—aR
二一Po。从带WB的直线B离开一定的距离LB的两侧的直线内，右斜上方
的平行直线B！与(XL+aR-ao对应，左斜下方的平行直线Bz与aL+aR=—a0 对应。Po是ao以下的正的数值。
图8的(c)是动作许可范围Rp的其他的设定方法的说明图，其说明 如后所述。
在步骤S14中，工作状态判定部85对后轮束角&、 (Xr的組合是否包 含在动作许可范围Rp中进行检査。当包含在动作许可范围Rp中(是)时， 进入步骤S19，当不包含(否)时，进入步骤S15。
这里，包含在动作许可范围Rp中则进入步骤S19。
在步骤S19中，工作状态判定部85检査计时器t是否在规定的经过时 间T。以上。当计时器t在规定的经过时间Tq以上(是)时，前进到步骤 S20,否则(否)返回步骤S12，重复处理。在此，因为计时器t保持在步 骤S11作为初始条件的复位(计时器t二O)，所以返回到步骤S12。
在步骤S14不包含在动作许可范围Rp (否)中进入步骤S15时，检 査是否IFLAG-1 (步骤S15)。当IFLAG-1时(是)，进入步骤S18，否 则进入步骤S16。此时，因为保持在步骤Sll作为初始条件IFLAG-O的 情况，所以进入步骤S16。在步骤S16中，工作状态判定部85设为IFLAG=1，进而进入步骤 S17，开始计时器t计时，进入步骤S18。在步骤S18中，工作状态判定部 85使计数器n增加一个数，进入步骤S19。
在此，计时器t在步骤S18刚开始，所以计时器t不足规定的经过时 间To(否)，返回步骤S12重复处理。进入步骤S12、 S13，在步骤S14中， 后轮束角&、 (XR的组合再次不包含在动作许可范围Rp中(否)时，进入 步骤S15、 S18，计数器n增加1 。如上所述，从步骤S14判定为处于IFLAG =1后的至计时器t的计时时间变为规定的经过时间T。以上的期间的步骤 S12开始到步骤S19为止的反复处理中，在步骤S14中判定不包含在动作 许可范围Rp中的次数通过计数器n计数。
在步骤S19中，当计时器t在规定的经过时间To以上时，进入步骤 S20，检查计数器n是否在阈值No以上。当计数器n在阈值N。以上(是) 时，进入步骤S22，当未达到阈值N。(否)时进入步骤S21。
在步骤S21中，工作状态判定部85使IFLAG二O、计数器n=0，复 位为计时器1=0，返回到步骤S12重复处理。
这是因为通过致动器30L、 30K相对于目标束角a几、axR的动作追随速
度特性可能有偶尔的后轮束角(Xl、 (XK的组合不包含在动作许可范围Rp中
的情况，所以最初判定后轮束角&、 c^的组合不包含在动作许可范围Rp
中后，判定利用规定的经过时间To中的反复处理的后轮束角(Xl、 (Xr的組
合不包含在动作许可范围Rp中的次数通过计数器n计数，计数器n的值 未达到阈值N。时，作为非异常状态在步骤S21复位，返回步骤S12，继续
重复处理。
在步骤S22中，工作状态判定部85向异常时目标束角设定部73输出 异常检测信号。这时，工作状态判定部85也可以向目标束角设定部73输 入判定异常时的异常状态时的实际束角化、(xR。在步骤S23中，异常时目 标束角设定部73将目标束角的运算中止指令和异常时的目标束角asl、aSR 输入目标束角运算部71。这时，异常时目标束角设定部73参照目标束角 运算部71输出的最接近的目标束角aTL、 aTO，从工作状态判定部85转送 的实际束角ciL、 aR，例如，为增加安定性，如(Xsl二一0.5。、 aSR=+0.5°， 仅仅设定成前束的方式输入目标束角运算部71 。20
基于上述情况，在步骤S24中，目标束角运算部71向主运算部37a 输出已输入的束角0^=—0.5°、 aSR=+0.5° (规定的异常时的目标束角)， 中止后轮束角控制。这时，也可向驾驶员通知后轮束角控制故障的表示。
如此结束一系列的处理。
以上，根据本实施方式，在工作状态判定部85中，在重复处理中根 据车速VS计算动作许可范围Rp，检查读入的后轮束角(Xl、 (XK的组合是否 包含在动作许可范围Rp中，不包含在动作许可范围Rp内的情况下，在规 定的经过时间To内成为阈值No以上的计数器n的计数时，判定致动器30L、 30K异常，中止束角控制。
即使不包含在动作许可范围Rp中时，在规定的经过时间To内未达到 阈值No的计数器n的计数时，作为致动器30l、 30K的追随速度特性的问 题，不判定致幼器30l、 30r昇常。
此外，读入的后轮束角CtL、 (XK的组合暂时不包含在动作许可范围Rp
中时，避免异常判定的误判的方法不限于所述的流程图的方法。(1)每一 定的时间范围(规定的重复数之间)，用计数器n对读入的后轮束角&、 aR 的组合不包含在动作许可范围Rp中时的数进行计数，计数器n为阈值No 以上时，也可判定致动器30t、 30R异常，(2)初次读入的后轮束角aL、 aR 的组合不包含在动作许可范围Rp中时，开始计时器t计时，用计时器t计 算直至其后读入的后轮束角aL、 (XR的组合包含在动作许可范围Rp中的经 过时间，即使经过规定的经过时间T。也未包含在动作许可范围Rp中时， 也可判定致动器30。 30r舁常。
如上所述，因为检查所述左右后轮束角(Xl、 OlR的组合是否在适合于车
辆行驶状态的范围、动作许可范围Rp内，所以在分别单独监视左右后轮 束角(Xl、 c^进行异常判定的方法中，不能适当地判断故障状态的左右后轮
束角ocl、aK的组合是否适合当前行驶状态的情况变得能够妥当进行。另外，
根据该结果判定是否异常状态。
另外，因为设定动作许可范围Rp的宽度随着车速VS的增大而变窄， 在高速行驶时，若致幼器30l、 3(k有故障出现异常，则在工作状态判定部 85中可以在比低速早的阶段判定有异常，能够缩短在高速状态下驾驶员不 知道致动器30h 30R的故障而继续驾驶的时间。如上所述，因为分别单独监视左右后轮束角ClL、 C^而不判定异常，所 以当致动器30t、 30R的一方固定或者相对于目标束角追随速度特性下降， 另一方正常地追从目标束角控制时，即使产生固定或追随速度特性下降也 不会立即判定异常，左右后轮束角&、 (XR的组合不包含在根据车速VS而
变化的动作许可范围Rp内时，开始判定异常。
(变形例)
本发明不限于所述实施方式，例如，可以有如下的各种变形。
O)在判定是否包含在工作状态判定部85的动作许可范围Rp内时， 如图8的(c)所示，不直接使用读入的实际束角(Xl、 aR，对ciL+aK和& 一aR进行运算，判定其值是否包含在动作许可范围Rp内。在这种情况下， 图8 (c)中的动作许可范围Rp的左右边界在最小值一ao以上、最大值+ao 以下的范围内，随着车速VS增大而如箭头X所示变窄。相同地，上下边 界在最小值一Po以上、最大值+P。以下的范围，随着车速VS增大而如箭头 Y所示变窄。
(2) 工作状态判定部85的左右后轮束角cxl、 c^的组合是否在适合车 辆行驶状态的范围的判定，也可以不根据动作许可范围Rp，而根据车速 VS和操作角eH判定是否进入动作许可范围Rp的第一象限 第四象限的任 一范围。
利用上述做法，在目标束角运算部71中，根据车速vs和操作角eH 独立控制各束角，进行与前轮同相、与前轮反向、前束状态、后束状态的 控制时，检查各自是否进入动作许可范围Rp，从而能够判定异常。
(3) 代替所述实施方式的目标束角运算部71中使用的转向角0H，如 图1虚线框所示设置前轮转向角检测传感器Sps，检测并使用前轮转向角S， 在目标束角运算部71、工作状态判定部85中也可以使用前轮转向角S进 行运算和判定。
(4) 另外，束角变更控制ECU37由包括两个CPU、 ROM、 RAM及 周边电路的微机和电动机驱动电路37bL、 37、构成，但是不限于此。也可 代替两个CPU用一个具有多核(core)的CPU，各个核可以构成所述主 运算部37a和副运算部37b。
(5) 本发明的电动动力转向装置110包括机械地隔离方向盘3和前轮1L、 1R的线控转向(Steer By Wire)。
(6)本发明的车辆控制系统不限于本实施例的转向系统100。对检测 操作角9h、车速VS、车辆的偏航率，根据操作角eH和车速vs对控制横 摆力矩的制动力分配控制装置也能够适用。该情况下，设有检测各车轮车 轮速度的车轮速度传感器，将各车轮的车轮速度值的组合与根据车速度 VS和操作角0H确定的基准值(动作许可范围)进行比较而判定，根据转 弯状态的左右车轮速度值的组合是否在车轮制动器的协调动作适当进行 的范围(动作许可范围)内，能够进行车轮制动器的异常和供给、控制车 轮制动器的液压的液压装置的异常的判定。
权利要求
1.一种车辆控制系统，其包括控制车辆的转弯状态的第一致动器和第二致动器，所述车辆控制系统的特征在于，具有控制机构，其控制所述第一及第二致动器；工作状态检测机构，其检测所述第一及第二致动器的工作状态信息；判定机构，其根据利用该工作状态检测机构获取的所述工作状态信息来判定所述第一及第二致动器的工作状态，所述判定机构具有确定了所述第一及第二致动器相对于规定的车辆动作的工作范围的基准值，并根据该基准值进行所述第一及第二致动器的工作状态的异常判定。
2. 根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于， 所述第一及第二致动器是分别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角的致动器，所述工作状态信息为左右后轮的实际束角，所述基准值是根据车辆的车速而设定的所述左右后轮的束角的工作 范围。
3. 根据权利要求2所述的车辆控制系统，其特征在于， 所述判定机构根据车辆的车速和前轮转向角，并参照所述基准值进行所述第一及第二致动器的工作状态的异常判定。
4. 一种车辆控制系统，其包括控制车辆的转弯状态的第一致动器和 第二致动器，所述车辆控制系统的特征在于，具有控制装置，其控制所述第一及第二致动器；工作状态检测传感器，其检测所述第一及第二致动器的工作状态信'息>所述控制装置具有判定部，所述判定部根据利用所述工作状态检测传 感器获取的所述工作状态信息来判定所述第一及第二致动器的工作状态，所述判定部具有确定了所述第一及第二致动器相对于规定的车辆动 作的工作范围的基准值，并根据该基准值进行所述第一及第二致动器的工 作状态的异常判定。
5. 根据权利要求4所述的车辆控制系统，其特征在于， 所述第一及第二致动器是分别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角的致动器，所述工作状态信息为左右后轮的实际束角，所述基准值是根据车辆的车速而设定的所述左右后轮的束角的工作 范围。
6. 根据权利要求5所述的车辆控制系统，其特征在于， 所述判定部根据车辆的车速和前轮转向角，并参照所述基准值，进行所述第一及第二致动器的工作状态的异常判定。
7. —种车辆控制系统的异常判定方法，所述车辆控制系统具有分 别独立地变更车辆配备的左右后轮的束角，并控制车辆的转弯状态的第一致动器及第二驱动器；控制所述第一及第二致动器的控制装置；检测所述 第一及第二致动器的工作状态信息的工作状态检测传感器，所述车辆控制 系统的异常判定方法的特征在于，所述控制装置具有确定了所述第一及第二致动器相对于规定的车辆 动作的工作范围的基准值，并根据利用所述工作状态检测传感器获取的所 述工作状态信息和所述基准值进行所述第一及第二致动器的工作状态的 异常判定。
8. 根据权利要求7所述的车辆控制系统的异常判定方法，其特征在于，所述工作状态信息为左右后轮的实际束角，所述基准值是根据车辆的车速而设定的所述左右后轮的束角的工作 范围。
9. 根据权利要求8所述的车辆控制系统的异常判定方法，其特征在于，根据车辆的车速和前轮转向角，并参照所述基准值进行所述第一及第 二致动器的工作状态的异常判定。
全文摘要
车辆控制系统的束角变更控制ECU(37)的主运算部(37a)从操纵控制ECU(130)输入目标束角(α_TL、α_TR)，并分别独立控制变更左后轮束角的电动机(31_L)及变更右后轮束角的电动机(31_R)。行程传感器(38_L、38_R)检测实际束角(α_L、α_R)，并输入副运算部(37c)的工作状态判定部(85)。工作状态判定部(85)根据预先存储的判定表(85a)，计算与车辆的车速(VS)对应的左右后轮的束角(α_L、α_R)的组合即动作许可范围，并通过实际束角(α_L、α_R)是否包含在该动作许可范围内判定与车辆的转弯状态对应的电动机(31_L、31_R)的工作状态。
文档编号B60G3/04GK101678733SQ20088001772
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月28日 优先权日2007年5月30日
发明者堀内泰, 杉谷伸夫 申请人:本田技研工业株式会社