JP2002284029A - 後輪操舵角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後輪操舵角制御信号系統の異常に対して、走
行車速を急激に変化させることなく通常の走行が可能な
こと。 【解決手段】 正常に動作しているとき、検出車速に基
づいて舵角比を決定して所謂４ＷＳ制御を後輪舵角決定
部８１と後輪操舵機構部８２によって行う。この制御を
監視部８３で異常検出し、監視部８３が異常を検出した
場合、電源が欠陥に至った場合でも中立位置検出部８４
の出力によって後輪操舵機構部８２の出力状態が中立を
含む所定の許容範囲内にないとき、それを表示し、後輪
操舵機構部８２の出力状態が所定の許容範囲内にあると
き、表示を解除するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、後輪操舵角を前輪
操舵角に対して制御する後輪操舵角制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の後輪操舵角制御装置として、特開
昭６１−２５７３６８号公報に掲載の技術を挙げること
ができる。

【０００３】図１３は上記公報に掲載された後輪操舵角
制御装置の全体機能ブロック構成図である。

【０００４】図において、車速を検出する車速検出手段
１と、前記検出車速に基づいて同車速が低いとき後輪を
前輪に対して逆相に制御する舵角比を決定し、かつ、同
検出車速が高いとき後輪を前輪に対して同相に制御する
舵角比を決定する舵角比決定手段２と、前記決定舵角比
に対応する制御信号を出力する出力手段３と、前記制御
信号に応じて後輪転舵角を前記決定舵角比に設定する後
輪操舵機構４と、車速を減少させる減速制御手段５を有
する後輪操舵角制御装置を備えた車両において、後輪操
舵機構４により設定された舵角比を検出する設定舵角比
決定手段６と、前記設定角度比と前記検出設定舵角比と
の差が所定の許容範囲内にあるか否かを判別する判別手
段７とを設け、前記差が前記許容範囲内にないとき減速
制御手段５により車速を減速させるようにしたものであ
る。

【０００５】このように構成することにより、後輪転舵
機構４が後輪転舵角を舵角比決定手段２により決定され
た舵角比に設定し、この設定舵角比を設定舵角比決定手
段６が検出し、判別手段７が前記設定角度比と前記検出
設定舵角比との差が所定の許容範囲内にあるか否かを判
別するので、後輪転舵機構４の故障により生じる舵角比
設定状態の異常を検出できる。

【０００６】そして、この異常検知時、即ち、決定舵角
比と検出設定舵角比との差が所定値よりも大きいとき、
減速制御手段５が車速を減少させるように作用するの
で、走行車両の後輪操舵機構４に故障が発生した場合、
同故障により操縦安定性が悪化して進行方向の不安定に
なった車両をそのまま走行させ続けることがなくなり、
車両走行の安全性を向上させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
公報に掲載された後輪操舵角制御装置は、例えば、舵角
比決定手段２が故障すると、故障した舵角比決定手段２
の指示によって減速制御手段５は必要としない車速の減
速を指示する可能性がある。逆に、舵角比決定手段２が
故障すると、車速を減速しなくなる可能性もある。即
ち、車速の制御が確実でなくなる。また、設定舵角比決
定手段６が故障しても、前者と同様の結果となる。

【０００８】そして、上記公報に掲載された後輪操舵角
制御装置は、後輪操舵機構４に中立復帰機能を持たない
ので、許容範囲外で故障すると、車速が減速された状態
を維持することになる。また、故障したとき、車速制限
が付されるので、他の制御との連繋がとれなくなる。

【０００９】一方、他の公知文献として、特開平３−１
５３４７１号公報に掲載の技術もある。この技術におい
ては、後輪操舵機構４が故障したときに自動復帰し、運
転者に不意の車両挙動を発生する可能性がある。また、
後輪操舵機構４が故障した場合に自動復帰して、それを
警告するが、他の制御との連繋は前者と同様にとれな
い。なお、当出願人による特開平７−４７９６３号公報
に掲載の技術についても、この点については改良されて
いない。

【００１０】そして、特開平３−１５３４７１号公報に
掲載の技術は、警告灯と中立位置付勢手段が一つの動力
遮断手段信号で制御されており、イニシャル時には必ず
２ＷＳとなってしまう。

【００１１】そこで、本発明は、これらの点を解決すべ
く、後輪操舵角制御信号系統の異常に対して、走行車速
を急激に変化させることなく通常の走行が可能な後輪操
舵角制御装置の提供を課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の後輪操舵角制
御装置は、検出車速に基づいて舵角比を決定する後輪舵
角決定部と、前記後輪舵角決定部の決定舵角比に対応す
る制御信号を出力し、その制御信号に応じて後輪転舵角
を設定する後輪操舵機構部と、前記後輪舵角決定部の入
力及び演算処理、後輪操舵機構部に与える出力信号の異
常を検出する監視部と、前記後輪操舵機構部の出力状態
が中立を含む所定の許容範囲内にあるか否かを検出する
中立位置検出部と、前記監視部が異常を検出したとき、
前記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内にな
いことを報知し、前記後輪操舵機構部の出力状態が所定
の許容範囲内にあるとき、前記報知を解除する報知決定
部とを具備するものである。

【００１３】したがって、正常に動作しているとき、検
出車速に基づいて舵角比を決定する所謂４ＷＳ制御を後
輪舵角決定部と後輪操舵機構部によって行う。この一連
の制御を監視部で、前記後輪舵角決定部の入力信号及び
その処理、後輪操舵機構部に与える出力信号の異常を検
出し、前記監視部が異常を検出した場合で、中立位置検
出部の出力によって前記後輪操舵機構部の出力状態が中
立を含む所定の許容範囲内にないとき、それを他の制御
及び／または運転者に報知し、前記後輪操舵機構部の出
力状態が所定の許容範囲内にあるとき、前記報知を解除
するものである。

【００１４】この報知は、中立位置検出部の出力によっ
て後輪操舵機構部の出力状態が中立を含む所定の許容範
囲内にあるか否かを他の制御及び／または運転者に報知
しているから、他の制御及び／または運転者は後輪舵角
決定部及び後輪操舵機構部の異常を前提とする事態に対
応することができるから、この後輪操舵角制御信号系統
の異常によって、車両運動を急激に変化させることな
く、安定した走行が可能となる。特に、中立位置検出部
の出力を後輪操舵機構部の出力状態が中立を含む所定の
許容範囲内になるように自動制御した場合、マニュアル
制御した場合、何れも、報知は解除されるので、通常の
走行が可能となる。

【００１５】請求項２の後輪操舵角制御装置の前記後輪
操舵機構部は、路面から後輪に伝えられた力で変化しな
い機構としたものであるから、前記後輪操舵機構部に対
してエネルギーの供給が変化しても、運転者が意図しな
いにもかかわらず、後輪操舵機構部の出力状態が変化す
ることがない。

【００１６】請求項３の後輪操舵角制御装置の前記報知
決定部は、前記監視部が異常を検出し、前記後輪操舵機
構部の出力状態が所定の許容範囲内にないことを表示し
ているとき、マニュアル操作によってのみ許容され、前
記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内に変化
させるものである。

【００１７】したがって、運転者が意識しない不用意な
車両挙動は発生しない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の後輪操舵角制御装
置の各実施の形態について説明する。

【００１９】図１は本発明の実施の形態１の後輪操舵角
制御装置の構成を示す全体概略説明図である。図２は本
発明の実施の形態１の機構主要部の縦断面図、図３は図
２に示す螺合部の拡大縦断面図、図４は図２の切断線Ａ
−ＡによるＡ−Ａ線拡大断面図、図５は図４に示すモー
タの電気コイルの分布を示す図２の切断線Ｂ−Ｂによる
Ｂ−Ｂ線拡大断面図で、図６は３個のホールＩＣを示す
図２の切断線Ｃ−ＣによるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
そして、図７は本発明の実施の形態１の後輪操舵角制御
装置の制御系を示す全体ブロック構成図である。

【００２０】図において、前輪１３，１４は前輪操舵機
構１０によりステアリングホイール１９の回動操作に応
じて操舵される。前輪の操舵量は、前輪操舵機構１０の
ラック（前輪の操舵駆動のための操作軸）の移動量を検
出する第１前輪舵角センサ１７とステアリングホイール
１９が取り付けられた操舵軸に設けられた第２前輪舵角
センサ２０により検出される。第１前輪舵角センサ１７
には、例えば、ポテンショメータ等のようなリニアセン
サを用い、第２前輪舵角センサ２０には、回転時にパル
スを発生するロータリエンコーダ等のようなセンサを用
いている。

【００２１】後輪１５，１６は、後輪操舵機構１１によ
り操舵される。後輪操舵機構１１は、ブラシレスモータ
からなるモータ１２の動力で動作する。モータ１２の端
部には、モータ１２の回転角度を検出する磁極センサ１
８（図２）が設けられている。また、後輪１５，１６の
実際の舵角を検出するための後輪舵角センサ２１が後輪
を操舵駆動する操作軸２５に結合されている。後輪舵角
センサ２１の軸にはカムが配設され、そのカムによって
開閉するスイッチによって後輪操舵機構１１の中立位置
を検出する中立位置検出センサ６８が配設されている。
この中立位置の検出は、カムの形状により中立を含む所
定の許容範囲内に設定することができる。

【００２２】本実施の形態の車両には、他に、車両の速
度を検出する２系統の第１車速センサ２２、第２車速セ
ンサ２３、車両のヨーレートを測定するヨーレートセン
サ２４を有している。

【００２３】モータ１２は、電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）６０からの信号により制御される。電子制御ユニッ
ト６０は、第１前輪舵角センサ１７、第２前輪舵角セン
サ２０、後輪舵角センサ２１、第１車速センサ２２、第
２車速センサ２３、ヨーレートセンサ２４の各センサ出
力をインターフェース６４を介して入力し、前輪の舵角
及び車両の走行状態に対応した後輪の所要舵角を算出
し、該所要舵角を実現するようにモータ１２を駆動す
る。電子制御ユニット６０は、図７に示すように、磁極
センサ１８、中立位置検出センサ６８の各センサ出力を
インターフェース６６を介して入力し、後輪の所要舵角
出力を算出し、かつ、後輪操舵機構１１の位置が所定の
許容範囲内にあるか否かの設定をする。また、中立位置
検出センサ６８の出力は、電子制御ユニット６０を介さ
ず、他の制御部に直接入力してもよい。

【００２４】また、インターフェース６４には、後輪操
舵角制御内容を選択する選択スイッチ７１が接続されて
おり、選択スイッチ７１の信号が電子制御ユニット６０
に入力されている。そして、インターフェース６６は電
子制御ユニット６０からの出力を、インジケータ６７で
その状態を出力する。

【００２５】後輪操舵機構１１の主要な構造を図２に示
す。車両の進行方向に対して直角に設けられている操作
軸２５の両端部には、ボールジョイント５３を介して後
輪のナックルアーム（図示せず）が接続されている。操
作軸２５の両端部はブーツ２８により保護されている。

【００２６】操作軸２５は、ブラシレスモータからなる
モータ１２の中空回転軸２７を貫通している。操作軸２
５には略円筒状の雄ねじ部材２６が固着されている。図
３に示すように、中空回転軸２７の大径に膨出した箇所
の内周面には台形雌ねじ２７ｆが刻まれており、雄ねじ
部材２６の大径に膨出した箇所の外周面には、台形雌ね
じ２７ｆに螺合する台形雄ねじ２６ｍが刻まれており、
これらの台形雌ねじ２７ｆ及び台形雄ねじ２６ｍが内面
及び外面とで螺合している。

【００２７】特に、台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６
ｍとの間の噛み合いは、逆効率を「０」とすることによっ
て、路面からの力で噛み合いが変化しないようにしてい
る。即ち、操作軸２５の移動しようとする外力が加わっ
ても、操作軸２５に一体に固着されている円筒状の雄ね
じ部材２６が、その台形雄ねじ２６ｍと台形雌ねじ２７
ｆの噛み合いが、その逆効率を「０」としているから、操
作軸２５に加わる外力によって中空回転軸２７が回転す
ることがない。

【００２８】また、操作軸２５に一体に固着された雌ね
じ部材２６には、ロータリポテンショメータからなる後
輪舵角センサ２１の回転軸に一端が固着された半径方向
に延びるアームの先端が係合している。操作軸２５がそ
の軸心が延びる方向（操舵駆動方向）に往復動すると、
後輪舵角センサ２１の回転軸が正逆回転し、後輪舵角セ
ンサ２１の出力信号レベルが、操作軸２５の位置（後輪
舵角）に対応する。

【００２９】モータ１２の中空回転軸２７には、４極の
円筒状の磁石４２を配設している。磁石４２の側周面を
略円筒状の磁性体ヨーク４３が取り囲んでおり、磁性体
ヨーク４３より磁石４２に向けて磁極４３ａ（図４）が
突出しており、磁極４３ａに電気コイル４４が巻かれて
いる。

【００３０】図４及び図５に示すように、ヨーク４３か
らは磁石４２に向けて１２本の磁極４３ａが突出してお
り、電気コイル４４の各コイルは、３本の突起を一単位
にした磁極グループのそれぞれに巻かれている。電気コ
イル４４の巻き方を図５に示すように、６相に巻かれて
いるが、半分の３相を１系統とした２系統となってい
る。電気コイル４４ａ，４４ｂ，４４ｃを１系統目、電
気コイル４４ｄ，４４ｅ，４４ｆを２系統目としてい
る。電気コイル４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４
ｅ及び４４ｆの一端は、それぞれ端子Ｕ１，Ｖ１，Ｗ
１，Ｕ２，Ｖ２及びＷ２から出力される。電気コイル４
４ａ，４４ｂ，４４ｃの他端は電気的に接続されてい
る。また、電気コイル４４ｄ，４４ｅ，４４ｆの他端も
電気的に接続されている。このように、モータ１２は３
相４極２系統のブラシレスモータとなっているので、１
系統が故障により動かなくても、他の系統によりモータ
を回転させることができる。また、２系統を同時に作動
させれば、パワーを上げることができる。電気コイル４
４はそれぞれの系統ごとに、ターミナル及びワイヤーハ
ーネスを介して、モータドライバ６５に接続されてい
る。

【００３１】なお、図２に示す磁極センサ１８は、モー
タハウジングに固定されており、図６に示すように、３
個のホールＩＣ５０が設けられている。３個のホールＩ
Ｃ５０は、それぞれ６０度ずつずれて配置されている。
３個のホールＩＣ５０の出力は、後述の電子制御ユニッ
ト６０において、磁極信号ＨＡ，ＨＢ，ＨＣとして使用
される。

【００３２】モータ１２の中空回転軸（モータ軸）２７
が回転すると、３個のホールＩＣ５０に対して磁石４２
が回転し、磁極センサ１８の３本の出力である磁極信号
ＨＡ，ＨＢ，ＨＣがハイレベルとローレベル間で変化す
る。例えば、モータ１２が反時計回りに回転するときに
は磁極センサ１８の磁極信号ＨＡ，ＨＢ，ＨＣが切り換
わる。この磁極信号ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの切り換わりに同
期して電気コイル４４の各電気コイルの電流を切り換え
れば、磁石４２、即ち、ロータが回転する。

【００３３】なお、本実施の形態においては、モータ１
２を２系統の電気コイルを備えるものとして、制御上は
仮想的にモータＭ１とＭ２に２分割し、モータドライバ
を２系統としている。これは、片方のモータやモータド
ライバに故障が生じた場合でも他方を駆動して中立復帰
ができるようにするためである。モータＭ１系統が故障
と判断されたとき、例えば、モータＭ１のモータドライ
バー内で異常電流が検出されたような場合には、当該回
路を開とする。そして、モータＭ２を駆動して、後輪操
舵系を中立復帰させることができる。また、モータＭ２
系統が故障と判断されたとき、当該回路を開として、モ
ータＭ１を駆動して後輪操舵系を中立復帰させることが
できる。これらの場合、片方のモータだけでの駆動にな
るので出力は下がるが、後輪操舵系にクラッチやリター
ンスプリングを備えなくても、中立復帰が実現する。

【００３４】勿論、本発明を実施する場合には、後輪操
舵系にクラッチを配設し、中立復帰を行わせてもよい
し、ハンドル（クランクハンドル図１２参照）でモータ
１２の回転軸を回転し、それによつて、マニュアル操作
で中立復帰を行わせてもよい。

【００３５】次に、図７を用いて、本実施の形態１の後
輪操舵角制御装置の制御系について説明する。

【００３６】電子制御ユニット６０は車載のバッテリー
５９に接続されている。バッテリー５９は、ヒューズ及
びイグニッションスイッチＳＷを介して定電圧レギュレ
ータ５８に接続され、そこから電子制御ユニット６０の
各部に定電圧電力が供給される。

【００３７】電子制御ユニット６０は、主制御を行うマ
イクロプロセッサからなる舵角制御部６２と、異常監視
及び出力制御を行う電子回路からなる監視出力部６３
と、前述した第１前輪舵角センサ１７、第２前輪舵角セ
ンサ２０、第１車速センサ２２、第２車速センサ２３、
ヨーレートセンサ２４の出力はインターフェース６４を
介して、磁極センサ１８及び中立位置検出センサ６８の
出力はインターフェース６６を介して、舵角制御部６２
に入力されている。ここでは、第１前輪舵角センサ１７
の出力、第２前輪舵角センサ２０の出力、第１車速セン
サ２２の出力、第２車速センサ２３の出力、ヨーレート
センサ２４の出力、磁極センサ１８の３本の出力ＨＡ，
ＨＢ，ＨＣ、後輪舵角センサ２１の出力を用いて、舵角
制御部６２は、後輪操舵角制御に必要な情報としてい
る。

【００３８】後輪操舵角制御内容を選択する選択スイッ
チ７１は、インターフェース６４を介して、舵角制御部
６２に入力されている。選択スイッチ７１の操作によっ
て、異常時に、舵角制御部６２は後輪操舵機構１１を中
立位置に設定するように後輪の所定舵角を変化させる。

【００３９】更に、他の制御部７０は、他のエンジン制
御等を行う制御系であり、送受信部６９は、舵角制御部
６２と他の制御部７０との送受信を行う。報知部７２は
他の制御部７０を介して、視覚的及び／または聴覚的に
警告、ダイアグを出力する。

【００４０】前述したように電子制御ユニット６０は、
３相２系統のブラシレスモータからなるモータ１２を制
御する。モータ１２の各相の端子は電子制御ユニット６
０に接続されたモータドライバ６５に接続されている。

【００４１】次に、本実施の形態の後輪操舵角制御装置
について説明する。

【００４２】図８は本発明の実施の形態１の監視出力
部、舵角制御部のプログラムのフローチャート、図９は
本発明の実施の形態１の舵角制御部（他の制御部、例え
ば、エンジン制御装置）で車速制限を行うプログラムの
フローチャート、図１０は本発明の実施の形態１の運転
者に対する報知を行うプログラムのフローチャートであ
る。

【００４３】図８は本実施の形態の監視出力部、舵角制
御部が実行するメインプログラムである。まず、ステッ
プＳ０１で信号系の電源が供給されていないときは、ス
テップＳ０５で中立スイッチ信号の出力を許可する出力
を出す。なお、ステップＳ０５の中立スイッチ信号の出
力は、中立位置検出センサ６８の出力状態を他の制御部
７０に出力することを意味する。ステップＳ０１で信号
系の電源が供給されているとき、ステップＳ０２で舵角
制御部６２の入力及び演算処理、後輪操舵機構１１に与
える出力信号を監視することによりシステムの異常を検
出する。ステップＳ０２でシステムの異常が検出されな
いとき、ステップＳ０３で通常の制御を行う。

【００４４】即ち、舵角制御部６２によって、モータド
ライバ６５がモータ１２に通電すると、モータ１２の中
空回転軸２７が回転し、中空回転軸２７と一体の台形雌
ねじ２７ｆが回転する。この回転により、台形雌ねじ２
７ｆに螺合した台形雄ねじ２６ｍが中空回転軸２７の延
びる方向に移動する。台形雄ねじ２６ｍが一体となった
操作軸２５が、中空回転軸２７の延びる方向に移動す
る。操作軸２５の両端をそれぞれ左右輪のそれぞれに、
従来の連結態様と同様に連結することにより、操作軸２
５の前記移動により、左右輪が操舵される。

【００４５】ステップＳ０２でシステムの異常が検出さ
れると、ステップＳ０４でモータドライバ６５の出力を
禁止し、ステップＳ０５で中立スイッチ信号の出力を許
可する出力を出す。

【００４６】次に、図９の本実施の形態の車速制限を行
うプログラムについて説明する。この車速制限を行うプ
ログラムは、他の制御部７０でエンジンを制御し車速制
限を実行する。本実施の形態では、他の制御部７０のエ
ンジン制御で車速制限を実行する場合として説明する。

【００４７】まず、ステップＳ１１で送受信部６９から
の通信信号が異常であるか判断し、正常のとき、ステッ
プＳ１３で車速制限要求が、送受信部６９を介して舵角
制御部６２から出力されているか判断し、車速制限要求
がないときには、そのまま、このルーチンを脱する。車
速制限要求があるときには、ステップＳ１４で車速制限
を行う。ステップＳ１１で送受信部６９からの通信信号
が異常であると判断したとき、ステップＳ１２で前述の
ステップＳ０５で中立スイッチ信号の出力を許可して、
中立位置検出センサ６８の出力状態を他の制御部７０に
入力しているので、その信号を直接判断する。中立位置
検出センサ６８の出力状態が中立にあるときは、車速を
制限する必要がないから、そのまま、このルーチンを脱
する。中立位置検出センサ６８の出力状態が中立にない
ときは、車速を制限する必要があるから、ステップＳ１
４で車速制限を行う。

【００４８】図１０は運転者への警告のフローチャート
で、本実施の形態では、他の制御部７０で視覚的及び／
または聴覚的に報知する場合として説明する。

【００４９】車速制限が設定されているとき、ステップ
Ｓ２１で中立位置検出センサ６８の状態を見て、中立位
置検出センサ６８の出力状態が中立にあるときは、その
まま、このルーチンを脱する。中立位置検出センサ６８
の出力状態が中立にないときは、ステップＳ２２で運転
者に車速を制限する必要がある状態で異常が発生してい
るので、報知部７２で異常を視覚的及び／または聴覚的
に報知する。即ち、表示、ブザー音等で報知する。

【００５０】したがって、運転者は報知部７２で異常が
報知されたとき、マニュアルで中立舵角への戻しを行う
ことができる。即ち、回転付勢系の異常の場合に、視覚
的及び／または聴覚的に報知が解除されるようにマニュ
アルで転舵することで、後輪が転舵のままとなるという
事態を回避することができる。特に、マニュアル操作で
中立舵角への戻しを行うと、ステップＳ１２、ステップ
Ｓ２２でそれが検出され、自動的に速度制限が解除され
る。

【００５１】また、モータ１２の中空回転軸２７を操作
軸２５が貫通しているので、操作軸２５と直交する方向
のサイズ（幅）は極く小さくし、それによって出力トル
クが少くなる分を、モータ１２を操作軸２５の延びる方
向に長いものとすることにより補うことができ、操舵装
置は操作軸２５を中心にした小径のものとすることがで
きる。台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６ｍとからなる
台形ねじ結合では、台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６
ｍとの相対的な回転により、両者が相対的にそれらの軸
心の延びる方向に移動し、上述のように操舵が行なわれ
るが、台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６ｍと間に該方
向に相対的な力が加わっても、これによっては両者のい
ずれも回転せず、台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６ｍ
との一方が軸心の延びる方向に関しては固定されている
と、台形雌ねじ２７ｆと台形雄ねじ２６ｍとの両者共に
該方向には移動しない。

【００５２】したがって、車輪から操作軸２５に、該操
作軸２５が直線移動可能な方向に力が加わっても、これ
によってモータ１２の負荷が増大することはない。故
に、操舵のための所要トルクは低くてもよく、しかも、
モータ１２の非通電時においても車輪から操作軸２５に
加わる力による操作軸２５の移動は、台形雌ねじ２７ｆ
と台形雄ねじ２６ｍからなる台形ねじ結合により阻止さ
れる。

【００５３】図７の舵角制御部６２及び監視出力部６３
を、図１２に示すように舵角制御部６２及びリレー７５
に置き換えることができる。

【００５４】図１２は本発明の実施の形態２の後輪操舵
角制御装置の制御系を示す全体ブロック構成図である。

【００５５】例えば、電源の供給不備、マイクロプロセ
ッサの異常等が発生して後輪を中立状態に戻せない場
合、電子制御ユニット６０のリレー７５がオンし、後輪
操舵機構１１に取り付けた中立位置検出センサ６８の信
号をエンジン制御等の他の制御部７０に直接接続する。
また、中立位置検出センサ６８は、後輸の転舵量が所定
の許容範囲内で、小さいときに接点が開き、大きいとき
は閉じてＧＮＤに接続される。

【００５６】図７の実施の形態と図１２の実施の形態の
何れであっても、中立位置検出センサ６８の状態を監視
出力部６３またはリレー７５を介さず直接出力すること
もできる。また、この図１２の実施の形態は舵角制御部
６２と監視出力部６３を分離することに格別意味のない
ことを示すものである。

【００５７】具体的には、正常時は舵角制御部６２によ
り、リレー７５はオフされている。このリレー７５は電
源が供給されないときに、その接点がオンする。また、
舵角制御部６２は自己診断機能を有している。エンジン
制御等の他の制御部７０は、中立位置検出センサ６８の
信号がＧＮＤレベルの場合、車速制御を制限する。但
し、電子制御ユニット６０との通信が正常に行われてい
る場合、車速制限は行わない。手動復帰部により、後輪
操舵機構１１が中立に戻された場合、中立位置検出セン
サ６８の信号はキャンセルされ、車速制限は解除され
る。後輸が中立へ戻る故障の報知と、手動複帰部によっ
て戻す報知とを別にすることで、手動復帰で中立に戻っ
たことを運転者に知らせることができる。

【００５８】なお、舵角が大きい場合は、車速制限だけ
でなく、スタビリティ制御との連繋等の必要な処置をと
ることで、後輸が大きく転舵されたままでも安全な状態
を確保しつつ走行性能の制限を最小にできる。また、後
輸の転舵量が少ない時は、運転者にそれを報知すること
ができる。

【００５９】図１１に示すように、本発明の実施の形態
の後輪操舵角制御装置は、第１車速センサ２２、第２車
速センサ２３等の検出車速に基づいて舵角比を決定する
舵角制御部６２からなる後輪舵角決定部８１と、後輪舵
角決定部８１の決定舵角比に対応する制御信号を出力
し、その制御信号に応じて後輪転舵角を設定する後輪操
舵機構１１からなる後輪操舵機構部８２と、後輪舵角決
定部８１の入力及び演算処理、後輪操舵機構１１からな
る後輪操舵機構部８２に与える出力信号の異常を検出す
るステップＳ０１乃至ステップＳ０５のルーチンからな
る監視部８３と、後輪操舵機構１１からなる後輪操舵機
構部８２の出力状態が中立を含む所定の許容範囲内にな
いときを検出する中立位置検出センサ６８からなる中立
位置検出部８４と、監視部８３が異常を検出したとき、
後輪操舵機構１１からなる後輪操舵機構部８２の出力状
態が所定の許容範囲内にないことを報知し、後輪操舵機
構１１からなる後輪操舵機構部８２の出力状態が所定の
許容範囲内にあるとき、前記車速制限を解除するステッ
プＳ１１乃至ステップＳ１４並びにステップＳ２１乃至
ステップＳ２２のルーチンからなる報知決定部８５とを
具備するものである。

【００６０】したがって、正常に動作しているとき、検
出車速に基づいて、同検出車速が低いとき後輪を前輪に
対して逆相に制御する舵角比を決定し、かつ、同検出車
速が高いとき後輪を前輪に対して同相に制御する舵角比
を決定すると後輪舵角決定部８１と後輪操舵機構部８２
によって行う。この一連の制御を監視部８３で、後輪舵
角決定部８１の入力信号及びその処理、後輪操舵機構部
８２に与える出力信号の異常を検出し、監視部８３が異
常を検出した場合で、中立位置検出部８４の出力によっ
て後輪操舵機構部８２の出力状態が中立を含む所定の許
容範囲内にないとき、それを視覚的及び／または聴覚的
に報知し、後輪操舵機構部８２の出力状態が所定の許容
範囲内にあるとき、前記報知を解除するものである。

【００６１】この報知は、中立位置検出部８４の出力に
よって後輪操舵機構部８２の出力状態が中立を含む所定
の許容範囲内にあるか否かを他の制御及び／または運転
者に報知しているから、他の制御及び／または運転者は
後輪舵角決定部８１及び後輪操舵機構部８２の異常を前
提とする事態に対応することができるから、この後輪操
舵角制御信号系統の異常によって、車両運動を急激に変
化させることなく、安定した走行が可能となる。特に、
中立位置検出部８４の出力を後輪操舵機構部８２の出力
状態が中立を含む所定の許容範囲内になるように自動制
御した場合、マニュアル制御した場合、何れも、報知は
解除されるので、通常の走行が可能となる。

【００６２】この車速制限の解除は、中立位置検出部８
４の出力によって後輪操舵機構部８２の出力状態が中立
を含む所定の許容範囲内にないことを視覚的及び／また
は聴覚的に報知しているから、運転者は後輪舵角決定部
８１及び後輪操舵機構部８２の異常を前提とする事態の
発生を理解し、それに対応することができるから、この
後輪操舵角制御信号系統の異常によって、走行車速を急
激に変化させることなく、通常の走行が可能となる。特
に、中立位置検出部８４の出力を後輪操舵機構部８２の
出力状態が中立を含む所定の許容範囲内になるように自
動制御した場合、マニュアル制御した場合、何れも、後
輪操舵角制御信号系統の異常を表示した上での対応であ
るから、運転者に予告なく制御が急変するものでないの
で、通常の走行が可能となる。

【００６３】また、後輪操舵機構部８２は、バネの弾性
力で復帰するものではなく、かつ、路面から後輪に伝え
られた力で変化しない機構としたものであるから、後輪
操舵機構部８２に対してエネルギーの供給が変化して
も、運転者が意図しないとき、後輪操舵機構部８２の出
力状態が変化することがない。

【００６４】そして、報知を解除する報知決定部５３
は、監視部８３が異常を検出し、後輪操舵機構部８２の
出力状態が所定の許容範囲内にないことを表示している
とき、マニュアル操作によってのみ許容され、後輪操舵
機構部８２の出力状態が所定の許容範囲内に変化させる
ものである。したがって、運転者が意識しない不用意な
車両挙動は発生しない。

【００６５】ところで、上記実施の形態の後輪操舵角制
御装置は、第１車速センサ２２、第２車速センサ２３等
の検出車速に基づいて、後輪を前輪に対して所定の舵角
比に制御する後輪舵角決定部８１は、舵角制御部６２か
ら構成したものであるが、本発明を実施する場合には、
検出車速に応じて制御する舵角比を決定する機能を有す
るものであればよい。

【００６６】また、後輪舵角決定部８１の決定舵角比に
応じて後輪転舵角を設定する後輪操舵機構部８２は、モ
ータＭ１及びモータＭ２からなるモータ１２、後輪を操
舵駆動する操作軸２５、操作軸２５に固着した略円筒状
の雄ねじ部材２６と、雄ねじ部材２６と噛み合う中空回
転軸２７等からなる後輪操舵機構１１で構成したが、本
発明を実施する場合には、後輪舵角決定部８１の決定舵
角比に対応する制御信号を出力し、その制御信号に応じ
て後輪転舵角を設定する機能を有しておればよい。

【００６７】そして、後輪舵角決定部８１の入力及び演
算処理、後輪操舵機構１１からなる後輪操舵機構部８２
に与える出力信号の異常を検出する監視部８３は、監視
出力部６３からなるものであるが、本発明を実施する場
合には、後輪舵角決定部８１の入力及び演算処理、及び
／または後輪操舵機構部８２に与える出力信号の異常を
検出するものであればよく、例えば、マイクロプロセッ
サからなる舵角制御部６２によって後輪操舵機構部８２
に与える出力信号の異常を検出するものであればよい。
具体的には、入力及び出力の異常、マイクロプロセッサ
の異常を検出するものであればよい。殊に、監視部８３
は、後輪操舵機構１１に設定された舵角比を検出し、後
輪舵角決定部８１が出力する設定角度比と前記検出設定
舵角比との差が所定の許容範囲内にあるか否かの判別に
ついても行うのが一般的である。

【００６８】更に、後輪操舵機構部８２の出力状態が中
立を含む所定の許容範囲内にないときを検出する中立位
置検出部８４は、後輪操舵機構１１の出力状態が中立を
含む所定の許容範囲内にないときを検出する中立位置検
出センサ６８としたものであるが、本発明を実施する場
合には、後輪操舵機構部８２の出力状態が中立を含む所
定の許容範囲内にないときを検出するものであればよ
い。

【００６９】更にまた、報知決底部８５は、監視部８３
が異常を検出したとき、後輪操舵機構部８２の出力状態
が所定の許容範囲内にないことを報知し、後輪操舵機構
部８２の出力状態が所定の許容範囲内にあるとき、前記
車速制限要求を解除することによりステップＳ１１乃至
ステップＳ１４並びにステップＳ２１乃至ステップＳ２
２のルーチンにより車速の制限と解除を行うものである
が、本発明を実施する場合には、監視部８３が異常を検
出したとき、後輪操舵機構部８２の出力状態が所定の許
容範囲内にないことを報知し、後輪操舵機構部８２の出
力状態が所定の許容範囲内にあるとき、報知を解除する
ものであればよい。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の後輪操舵角制
御装置は、検出車速に基づいて舵角比を決定する後輪舵
角決定部と、前記後輪舵角決定部の決定舵角比に対応す
る制御信号を出力し、その制御信号に応じて後輪転舵角
を設定する後輪操舵機構部と、前記後輪舵角決定部の入
力及び演算処理、後輪操舵機構部に与える出力信号の異
常を検出する監視部と、前記後輪操舵機構部の出力状態
が中立を含む所定の許容範囲内にないときを検出する中
立位置検出部と、前記監視部が異常を検出したとき、前
記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内にない
ことを報知し、前記後輪操舵機構部の出力状態が所定の
許容範囲内にあるとき、前記報知を解除する報知決定部
とを具備するものである。

【００７１】したがって、正常に動作しているとき、所
謂４ＷＳ制御を後輪舵角決定部と後輪操舵機構部によっ
て行い、この一連の制御を監視部で、前記後輪舵角決定
部の入力信号及びその処理、後輪操舵機構部に与える出
力信号の異常を検出し、前記監視部が異常を検出した場
合、前記中立位置検出部の出力によって前記後輪操舵機
構部の出力状態が中立を含む所定の許容範囲内にないと
き、それを他の制御部及び／または運転者に報知し、前
記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内にある
とき、前記報知を解除するものである。

【００７２】この報知は、中立位置検出部の出力によっ
て後輪操舵機構部の出力状態が中立を含む所定の許容範
囲内にあるか否かを他の制御及び／または運転者に報知
しているから、他の制御及び／または運転者は後輪舵角
決定部及び後輪操舵機構部の異常を前提とする事態に対
応することができるから、この後輪操舵角制御信号系統
の異常によって、車両運動を急激に変化させることな
く、安定した走行が可能となる。特に、中立位置検出部
の出力を後輪操舵機構部の出力状態が中立を含む所定の
許容範囲内になるように自動制御した場合、マニュアル
制御した場合、何れも、報知は解除されるので、通常の
走行が可能となる。

【００７３】請求項２の後輪操舵角制御装置の前記後輪
操舵機構部は、バネの弾性力で復帰するものではなく、
かつ、路面から後輪に伝えられた力で変化しない機構と
したものであるから、前記後輪操舵機構部に対してエネ
ルギーの供給が変化しても、運転者が意図しないにもか
かわらず、後輪操舵機構部の出力状態が変化することが
ない。

【００７４】請求項３の後輪操舵角制御装置の前記報知
は、前記監視部が異常を検出し、前記後輪操舵機構部の
出力状態が所定の許容範囲内にないことを表示している
とき、マニュアル操作によってのみ許容され、前記後輪
操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内に変化させる
ものであるから、運転者が意識しない不用意な車両挙動
は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の形態１の後輪操舵角制
御装置の構成を示す全体概略説明図である。

【図２】 図２は本発明の実施の形態１の機構主要部の
縦断面図である。

【図３】 図３は図２に示す螺合部の拡大縦断面図であ
る。

【図４】 図４は図２の切断線Ａ−ＡによるＡ−Ａ線拡
大断面図である。

【図５】 図５は図４に示すモータの電気コイルの分布
を示す図２の切断線Ｂ−ＢによるＢ−Ｂ線拡大断面図で
ある。

【図６】 図６は３個のホールＩＣを示す図２の切断線
Ｃ−ＣによるＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図７】 図７は本発明の実施の形態１の後輪操舵角制
御装置の制御系を示す全体ブロック構成図である。

【図８】 図８は本発明の実施の形態１の監視出力部が
監視及び出力制御するメインプログラムのフローチャー
トである。

【図９】 図９は本発明の実施の形態１の舵角制御部
（他の制御部、例えば、エンジン制御装置）で車速制限
を行うプログラムのフローチャートである。

【図１０】 図１０は本発明の実施の形態１の運転者に
対する報知を行うプログラムのフローチャートである。

【図１１】 図１１は本発明の実施の形態１の後輪操舵
角制御装置の全体機能ブロック構成図である。

【図１２】 図１２は本発明の実施の形態２の後輪操舵
角制御装置の制御系を示す全体ブロック構成図である。

【図１３】 図１３は従来の公報に掲載された後輪操舵
角制御装置の全体機能ブロック構成図である。

【符号の説明】

１１ 後輪操舵機構 ６２ 舵角制御部 ６８ 中立位置検出センサ ８１ 後輪舵角決定部 ８２ 後輪操舵機構部 ８３ 監視部 ８４ 中立位置検出部 ８５ 報知決定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 7/14 Ｂ６２Ｄ 7/14 Ａ // Ｂ６２Ｄ 101:00 101:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC35 CC40 DA03 DA06 DA23 DA64 EA06 EB05 EB08 EC23 EC30 GG01 3D033 CA02 CA13 CA17 CA24 CA31 KA04 KA06 3D034 CA10 CC09 CC15 CD04 CD12 CD13 CE06 CE13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出車速に基づいて舵角比を決定する後
   輪舵角決定部と、 前記後輪舵角決定部の決定舵角比に対応する制御信号を
   出力し、その制御信号に応じて後輪転舵角を設定する後
   輪操舵機構部と、 前記後輪舵角決定部の入力及び演算処理、後輪操舵機構
   部に与える出力信号の異常を検出する監視部と、 前記後輪操舵機構部の出力状態が中立を含む所定の許容
   範囲内であるか否かを検出する中立位置検出部と、 前記監視部が異常を検出したとき、前記後輪操舵機構部
   の出力状態が所定の許容範囲内にないことを報知し、前
   記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範囲内にある
   とき、前記報知を解除する報知決定部とを具備すること
   を特徴とする後輪操舵角制御装置。
2. 【請求項２】 前記後輪操舵機構部は、路面から後輪に
   伝えられた力で変化しない機構としたことを特徴とする
   請求項１に記載の後輪操舵角制御装置。
3. 【請求項３】 前記報知決定部は、前記監視部が異常を
   検出し、前記後輪操舵機構部の出力状態が所定の許容範
   囲内にないことを報知しているとき、マニュアル操作に
   よってのみ許容され、前記後輪操舵機構部の出力状態が
   所定の許容範囲内に変化させることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の後輪操舵角制御装置。