JP2002340625A - 舵角センサ故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサユニットから出力される信号が固定状
態になる故障を確実に検出することができると共に、舵
角センサ情報が用いられるシステムの立ち上がり時に自
己診断を実施することにより早期に舵角センサの故障検
出を行うことができる舵角センサ故障診断装置を提供す
ること。 【解決手段】 車両のハンドル操作に対応して回転する
円板状のエンコーダプレート８１と、該エンコーダプレ
ート８１の透過部８１ａと遮光部８１ｂとが通過する位
置に配置され、透過部８１ａと遮光部８１ｂとを区別
し、これをパルス信号として出力するセンサユニット８
２と、を備えた舵角センサ８において、アクチュエータ
８３によりセンサユニット８２を透過部８１ａと遮光部
８１ｂとの１ピッチより長い距離を移動させる自己診断
時、センサユニット８２から出力される信号に変化がな
い場合、舵角センサ８が故障であると診断するセンサ故
障診断部をＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニッ
ト１５に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、舵角情報を入力す
る横滑り防止装置や四輪操舵装置や減衰力制御サスペン
ション装置等の車載制御システムに適用される舵角セン
サの故障診断装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】車両の横滑り防止装置や四輪操舵装置や
減衰力制御サスペンション装置等において、ハンドルの
操舵量や操舵方向を検出する舵角センサを備えるシステ
ムが知られている。これらのシステムでは、舵角センサ
が故障した場合、フェール対策として、システムの制御
動作を停止するようにしている。当然ながら、舵角セン
サの故障は早期に検出できることが望ましく、これらの
システムが実質的に作動する以前に故障を検出したい。

【０００３】従来の車両の舵角センサは、ハンドル操作
により回転するステアリングシャフトに固定され、円周
方向に約0.5〜1.0度ピッチでスリットが切られたエンコ
ーダプレートと、該エンコーダプレートのスリットが通
過する位置に配置され、スリットによる透過部分と隣接
するスリット間の遮光部分とを区別し、これをパルス信
号として出力するセンサユニットとから構成され、セン
サユニットには、回転方向に位相をずらして配置した２
つのセンサヘッドを有し、回転速度と回転量と回転方向
とを検出している。

【０００４】そして、舵角センサの故障診断は、２つの
センサヘッドからの出力信号を監視し、一方の出力信号
がパルス信号であるにもかかわらず他方の出力信号が固
定状態のままとなったり、車両が走行中であるにもかか
わらず２つの出力信号が固定状態のままであると、舵角
センサが故障であると診断し、システムの制御動作を停
止するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方の
出力信号がパルス信号であるにもかかわらず他方の出力
信号が固定状態のままになると舵角センサが故障である
と診断する手法にあっては、一方のセンサヘッドが失陥
したことによる故障時と、スリットの１ピッチ以内で左
右に舵角が往復操作されている正常時との区別がつかな
い。

【０００６】すなわち、舵角センサ正常時でステアリン
グをただ右に回転させた場合は、図１０のに示すよう
に、センサＡとセンサＢとからは位相がずれたパルス信
号が出力される。また、舵角センサのうちセンサＢが断
線等により失陥した場合は、図１０のに示すように、
センサＡからはパルス信号が出力されるが、センサＢか
らはLoレベルの固定状態の信号が出力される。さらに、
１ピッチ間で右左右左のソーイングを繰り返した場合
は、図１０のに示すように、センサＡからはパルス信
号が出力されるが、センサＢからはLoレベルの固定状態
の信号が出力される。

【０００７】よって、少なくとも一方の出力信号が固定
状態のままであると故障であると診断する手法にあって
は、センサ故障の誤検出を防止するために、しばらくの
間、センサＡとセンサＢからの信号をモニタし続け、本
当に故障しているかどうかを確認してから舵角センサが
故障であると診断するようにしている。つまり、実際に
は長い時間ハンドルをほとんど切らない状態で走行する
ことはあり得ないので、所定車速以上で、かつ、所定の
時間の間というように、センサ故障診断条件として、車
速条件と時間条件とが付加されることになり、センサ故
障の早期検出を行うことはできない。

【０００８】また、例えば、特開２０００−８８６０９
号公報に記載されているように、センサユニットを複数
設けた操舵角検出装置が知られている。これは、１つの
センサユニットが故障しただけでは舵角センシング機能
を失わないようにしたものである。

【０００９】しかしながら、この操舵角検出装置にあっ
ては、出力信号を照合する２つのセンサユニットが同時
に故障すると、故障診断を行うことができないという問
題がある。また、２つのセンサユニットからの出力信号
の照合により故障を診断する際、センサ故障の誤検出を
防止するには、上記同様に、出力信号が不一致である故
障状態が所定時間続くのが待たれるため、故障の早期検
出ができない。

【００１０】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、センサユニットから
出力される信号が固定状態になる故障を確実に検出する
ことができると共に、舵角センサ情報が用いられるシス
テムの立ち上がり時に自己診断を実施することにより早
期に舵角センサの故障検出を行うことができる舵角セン
サ故障診断装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、車両のハンドル操作に対
応して回転し、第一領域と第二領域とが周方向に交互に
設けられたエンコーダプレートと、前記エンコーダプレ
ートの第一領域と第二領域とが通過する位置に配置さ
れ、第一領域と第二領域とを区別し、これをパルス信号
として出力するセンサユニットと、を備えた舵角センサ
において、前記エンコーダプレートの第一領域と第二領
域とに沿って前記センサユニットを移動させるアクチュ
エータを設けると共に、前記アクチュエータによりセン
サユニットを第一領域と第二領域との１ピッチより長い
距離を移動させる自己診断時、センサユニットから出力
される信号に変化がない場合、舵角センサが故障である
と診断するセンサ故障診断手段を設けたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２に係る発明では、請求項１に記載
の舵角センサ故障診断装置において、前記センサ故障診
断手段は、アクチュエータにより移動させたセンサユニ
ットから出力される信号をチェックする自己診断動作
を、連続して複数回行う手段であることを特徴とする。

【００１３】請求項３に係る発明では、請求項１または
請求項２に記載の舵角センサ故障診断装置において、前
記センサ故障診断手段は、イグニッションスイッチをオ
ンとするスイッチ操作の直後に、アクチュエータにより
移動させたセンサユニットから出力される信号をチェッ
クする自己診断動作を行う手段であることを特徴とす
る。

【００１４】請求項４に係る発明では、請求項１または
請求項２または請求項３に記載の舵角センサ故障診断装
置において、前記センサユニットは、エンコーダプレー
トの第一領域と第二領域とが通過する部分に回転方向に
位相をずらして配置され、ぞれぞれ位相の異なるパルス
信号を出力する２つのセンサヘッドを有する手段である
ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の作用および効果】請求項１に係る発明にあって
は、舵角情報検出時、車両のハンドル操作に対応してエ
ンコーダプレートが回転し、このエンコーダプレートの
第一領域と第二領域とが通過する位置に配置されたセン
サユニットにおいて、第一領域と第二領域とが区別さ
れ、これがパルス信号として出力される。よって、舵角
中立位置から出力されたパルス信号の数をカウントする
ことによってハンドル回転角度（ハンドル回転量）が検
出されることになる。そして、アクチュエータによりセ
ンサユニットをエンコーダプレートの第一領域と第二領
域との１ピッチより長い距離を移動させる自己診断時、
センサ故障診断手段において、センサユニットから出力
される信号に変化がない場合、舵角センサが故障である
と診断される。すなわち、舵角センサの故障診断に際し
ては、ドライバーによるハンドル操作とは無関係に、セ
ンサユニットをアクチュエータにより移動（相対的には
エンコーダプレートを１ピッチ以上回動させるのと同じ
動作）させるため、センサユニットが移動する間におい
てパルス信号の出力有無をチェックすることにより故障
検出を確実に行うことができる。また、故障診断状況を
アクチュエータにより強制的に作り出す自己診断機能を
有するため、故障診断条件として、従来の車速条件や時
間条件を付加する必要がなく、停車状態においても舵角
センサの故障診断を行うことができる。よって、センサ
ユニットから出力される信号が固定状態になる故障を確
実に検出することができると共に、舵角センサ情報が用
いられるシステムの立ち上がり時に自己診断を実施する
ことにより早期に舵角センサの故障検出を行うことがで
きる。

【００１６】請求項２に係る発明にあっては、センサ故
障診断手段において、アクチュエータにより移動させた
センサユニットから出力される信号をチェックする自己
診断動作が、連続して複数回行われる。よって、一回目
のアクチュエータ作動により舵角センサが正常であると
診断されれば、それで自己診断による故障検出を終了
し、例えば、車両挙動を安定させるＶＤＣ制御等のメイ
ンのシステム制御に速やかに移行させることができる。
また、一回目のアクチュエータ作動により舵角センサが
故障であると診断されてもすぐにはセンサ故障であると
確定せず、繰り返しのアクチュエータ作動によってセン
サ故障を確定させることができ、センサ故障の誤検出を
故障診断回数が多いほど高い確実性により回避すること
ができる。さらに、アクチュエータ作動による舵角セン
サの故障診断を行う回数を、メインのシステムが舵角セ
ンサ故障による影響が低い場合には少なく、舵角センサ
故障による影響が高い場合には多くというように、舵角
情報の用途であるメインのシステムの種類によって任意
に選択することができる。

【００１７】請求項３に係る発明にあっては、センサ故
障診断手段において、イグニッションスイッチをオンと
するスイッチ操作の直後に、アクチュエータにより移動
させたセンサユニットから出力される信号をチェックす
る自己診断動作が行われる。よって、イグニッションオ
ン直後、つまり、舵角情報を用いるメインのシステムが
立ち上がり、システムが実際の制御作動を開始する前の
段階で、ドライバーによるハンドル操作がほとんど行わ
れていない状態で自己診断が行われるため、早期かつ効
果的なタイミングにて舵角センサの故障検出を行うこと
ができる。

【００１８】請求項４に係る発明にあっては、センサユ
ニットとして、エンコーダプレートの第一領域と第二領
域とが通過する部分に回転方向に位相をずらして配置さ
れ、ぞれぞれ位相の異なるパルス信号を出力する２つの
センサヘッドを有するユニットが用いられる。すなわ
ち、２つのセンサヘッドからのパルス信号の出力状況を
みると、例えば、ハンドル操作方向が右回転方向である
場合には、一方のパルスが立ち上がってからずらした位
相後に他方のパルスが立ち上がり、また、ハンドル操作
方向が左回転方向である場合には、他方のパルスが立ち
上がってからずらした位相後に一方のパルスが立ち上が
るというように、２つのパルス信号の出方が回転方向に
より異なることで、ハンドル操作方向を検出することが
できる。よって、ハンドル操作量情報と共にハンドル操
作方向情報が要求される車載の制御システムの舵角セン
サとして適用することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明における舵角センサ
故障診断装置を実現する実施の形態を、請求項１〜請求
項４に対応する第１実施例に基づいて説明する。

【００２０】（第１実施例）まず、構成を説明する。図
１は第１実施例の舵角センサ故障診断装置が適用された
ビークル・ダイナミクス・コントロール（ＶＤＣ：Vehi
cle Dynamics Control）の制御システム図であり、この
ＶＤＣシステムとは、ＴＣＳ／ＡＢＳシステムの機能に
加え、走行中に滑りやすい路面や障害物の緊急回避時に
発生する車両の横滑りを、４輪独立のブレーキ制御及び
エンジン出力制御により軽減させ、また、旋回性能と制
動性能とを高度に両立させ、走行安定性の向上を図った
車両挙動制御システムである。

【００２１】図１において、１はエンジン、２は左前
輪、３は右前輪、４は左後輪、５は右後輪、６はブレー
キペダル、７はマスターシリンダ、８は舵角センサ、９
はヨーレート／横Ｇセンサ、１０は左前輪回転センサ、
１１は右前輪回転センサ、１２は左後輪回転センサ、１
３は右後輪回転センサ、１４は圧力センサ、１５はＶＤ
Ｃ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット、１６はエン
ジンコントロールユニット、１７は自動変速機コントロ
ールユニット、１８は電子制御スロットル、１９はプリ
チャージポンプ、２０はＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳアクチ
ュエータ、２１はＡＢＳ警告灯、２２はＶＤＣ−ＯＦＦ
表示灯、２３はＳＬＩＰ表示灯である。

【００２２】前記舵角センサ８は、ドライバーのハンド
ル操作量及び操舵方向を検出し、そのセンサ信号をＶＤ
Ｃ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５に出力す
る。

【００２３】前記ヨーレート／横Ｇセンサ９は、車両の
ヨーレート及び横加速度を検出し、そのセンサ信号をＶ
ＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５に出力
する。

【００２４】前記左前輪回転センサ１０、右前輪回転セ
ンサ１１、左後輪回転センサ１２、右後輪回転センサ１
３は、各輪２，３，４，５の回転速度を検出し、そのセ
ンサ信号をＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニッ
ト１５に出力する。

【００２５】前記圧力センサ１４は、マスターシリンダ
７内の液圧、すなわち、ドライバーによるブレーキ力を
検出し、そのセンサ信号をＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコン
トロールユニット１５に出力する。

【００２６】前記ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロール
ユニット１５は、各種センサ信号、エンジン１及び自動
変速機の情報を受信し、車両の走行状態を判別する。そ
して、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳ制御に必要な目標ブレー
キ液圧の演算、ブレーキアクチュエータ駆動信号の出力
及び目標エンジントルクの演算を行う。なお、このＶＤ
Ｃ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５には、前
記舵角センサ８の故障を自己診断し、センサ故障である
と診断されたときにＶＤＣ−ＯＦＦ表示灯２２を点灯さ
せる舵角センサ故障診断部（舵角センサ故障診断装置）
を併せて有する。

【００２７】前記エンジンコントロールユニット１６
は、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５
からの指令を受けて、電子制御スロットル１８のスロッ
トルモータに対するスロットル開度制御、及び、エンジ
ン１のインジェクターに対する燃料カット制御を行う。

【００２８】前記プリチャージポンプ１９は、ＶＤＣ／
ＴＣＳ作動時にリザーバタンクより増圧用のブレーキ液
を吸入し、ブレーキ作動液圧を発生させる。

【００２９】前記ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳアクチュエー
タ２０は、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニッ
ト１５からのアクチュエータ駆動信号を受けて、各車輪
のホイールシリンダへのブレーキ液圧を調整する。

【００３０】なお、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロー
ルユニット１５と、エンジンコントロールユニット１６
と、自動変速機コントロールユニット１７と、舵角セン
サ８は、互いにＣＡＮ通信線（多重通信線）により接続
されている。

【００３１】図２は上記ＶＤＣシステムに適用された舵
角センサ８を示す図であり、図３は舵角センサ８のセン
サ部分を示す図、図４はセンサＡ，Ｂとスリット（透過
部）との位置関係を示す図である。

【００３２】前記舵角センサ８は、ステアリングシャフ
ト８０への固定により車両のハンドル操作に対応して回
転し、スリットによる透過部８１ａ（第一領域）と隣接
するスリット間の遮光部８１ｂ（第二領域）とが全周に
わたって周方向に交互に設けられた円板状のエンコーダ
プレート８１と、該エンコーダプレート８１の透過部８
１ａと遮光部８１ｂとが通過する位置に配置され、透過
部８１ａと遮光部８１ｂとを区別し、これをパルス信号
として出力するセンサユニット８２と、前記エンコーダ
プレート８１の透過部８１ａと遮光部８１ｂとに沿って
前記センサユニット８２を移動させるアクチュエータ８
３とによって構成されている。

【００３３】前記センサユニット８２には、周方向に多
数設けられた透過部８１ａと遮光部８１ｂの接線方向の
上下位置に、センサユニット８２の直線往復動を案内す
るガイド８４，８４が設けられている。

【００３４】前記アクチュエータ８３は、車体に固定さ
れたケース８３ａの内部に図外のソレノイドにより摺動
するスプールを有する電磁弁タイプであり、スプールの
一端部を延長したスプリング受けロッド８３ｂとケース
８３ａとの間には、センサユニット８２を通常の舵角検
出位置に戻すリターンスプリング８３ｃが介装され、ス
プールの他端部を延長した連結ロッド８３ｄに、センサ
ユニット８２が連結されている。なお、アクチュエータ
８３のソレノイドは、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロ
ールユニット１５からの指令により駆動する（図１参
照）。

【００３５】前記センサユニット８２は、対向している
発光ダイオード（発光素子）８２ａ，８２ａとフォトト
ランジスタ（受光素子）８２ｂ，８２ｂとの間がスリッ
トによる透過部８１ａを有するエンコーダプレート８１
で隔てられた相対光学式エンコーダであり、図３（イ）
に示すように、対向する一対の発光ダイオード８２ａと
フォトトランジスタ８２ｂによるセンサＡ（センサヘッ
ド）と、対向する一対の発光ダイオード８２ａとフォト
トランジスタ８２ｂによるセンサＢ（センサヘッド）
と、発光ダイオード８２ａ，８２ａを発光させると共
に、フォトトランジスタ８２ｂ，８２ｂからの信号をデ
ジタル信号化する図外のセンサ回路により構成されてい
る。

【００３６】また、前記センサＡとセンサＢとは、図４
に示すように、センサＡの位置に対して、スリットピッ
チ（１ピッチ）＋1/4ピッチだけ位相をずらした位置に
センサＢを配置するというように、エンコーダプレート
８１の透過部８１ａと遮光部８１ｂとが通過する部分に
回転方向に位相をずらして配置され、エンコーダプレー
ト８１の回転時には、ぞれぞれ位相の異なるパルス信号
を出力する。

【００３７】次に、作用を説明する。

【００３８】［操舵情報検出作用］舵角センサ８による
操舵情報検出作用について説明すると、走行時等におい
てドライバによるハンドル操作を行うと、ハンドル操作
に伴ってエンコーダプレート８１が回転することによっ
て、発光ダイオード８２ａ，８２ａの光が、透過部８１
ａを通り、フォトトランジスタ８２ｂ，８２ｂに届き、
デジタル信号化される。このデジタル信号化される情報
は、発光ダイオード８２ａとフォトトランジスタ８２ｂ
とが１セットの場合、操舵回転速度と操舵回転角（操舵
回転量）であるが、発光ダイオード８２ａ，８２ａとフ
ォトトランジスタ８２ｂ，８２ｂとが２セット（センサ
Ａ，センサＢ）の場合、操舵回転速度と操舵回転角に加
え、操舵回転方向も情報としてデジタル信号化すること
ができる。

【００３９】すなわち、操舵回転速度は、パルス周波数
の大きさにより検出することができ、例えば、図５
（イ）に示すように、エンコーダプレート８１を基本信
号の２倍の速さで回転させた場合、出力パルス波形も２
倍の周波数となり、操舵回転速度を検出することができ
る。

【００４０】また、操舵回転角は、パルス波形の数をカ
ウントすることにより検出することができ、例えば、図
５（ロ）に示すように、エンコーダプレート８１を基本
信号の２倍の角度回転させた場合、出力パルス波形も２
倍のパルス数となり、操舵回転角を検出することができ
る。

【００４１】さらに、操舵回転方向は、図４に示すよう
に、センサＡ，Ｂが0.5パルス（透過部８１ａの半分）
オフセットして取り付けられているため、それぞれの信
号においてパルスの立ち上がりをフリップフロップ回路
でカウントすると、例えば、図５（ハ）に示すように、
ある回転方向では必ずセンサＡのパルスが立ち上がって
から0.5パルス後にセンサＢのパルスが立ち上がる。こ
れと逆回転の場合、センサＢのパルスが立ち上がってか
ら0.5パルス後にセンサＡのパルスが立ち上がる。つま
り、センサＡ，Ｂのパルス立ち上がり状況を監視するこ
とにより操舵回転方向を判別することができる。

【００４２】［舵角センサ故障診断処理］図６はＶＤＣ
／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５の舵角セン
サ故障診断部で実行される舵角センサ故障診断処理の流
れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて
説明する（センサ故障診断手段）。

【００４３】ステップＳ１では、イグニッションスイッ
チがオン操作されると、舵角センサ故障診断処理がスタ
ートする。

【００４４】ステップＳ２では、イグニッションスイッ
チのオン操作により、ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロ
ールユニット１５が起動する。

【００４５】ステップＳ３では、故障診断回数ＮがＮ＝
０にセットされる。

【００４６】ステップＳ４では、アクチュエータ８３を
移動させる指令が出され、センサ故障の自己診断が実施
される。

【００４７】ステップＳ５では、アクチュエータ８３の
移動によりセンサＡ，Ｂの出力信号がそれぞれ変化した
かどうかが判断される。センサＡ，Ｂの出力信号がそれ
ぞれ変化した場合は、舵角センサ８が正常であるとの診
断結果に基づき、ＶＤＣシステムによる制御が実行され
る。また、センサＡ，Ｂの出力信号のうち、少なくとも
一方の出力信号が固定状態である場合は、舵角センサ８
が故障であるとの診断結果に基づき、ステップＳ６へ進
む。

【００４８】ステップＳ６では、故障診断回数ＮがＮ＝
Ｎ＋１というように加算される。

【００４９】ステップＳ７では、故障診断回数ＮがＮ＝
３かどうかが判断される。このステップＳ７でＮＯと判
断された場合（Ｎ＝１やＮ＝２でありＮ≠３の場合）
は、ステップＳ４へ戻り、再び、センサ故障の自己診断
が実施される。また、ステップＳ７でＹＥＳと判断され
た場合（Ｎ＝３の場合）は、ステップＳ８へ進む。

【００５０】ステップＳ８では、舵角センサ８が故障で
あるとの最終診断結果に基づき、ＶＤＣシステムに対す
るフェール対策として、ＶＤＣシステムの作動停止指令
が出力されると共に、ＶＤＣ−ＯＦＦ表示灯２２に対し
点灯指令が出力される。

【００５１】［舵角センサ正常時］舵角センサ８のセン
サＡ，Ｂがいずれも正常である時、図６のフローチャー
トにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ
３→ステップＳ４→ステップＳ５→終了へと進む流れと
なり、ステップＳ４において、アクチュエータ８３によ
りセンサユニット８２を透過部８１ａと遮光部８１ｂと
の１ピッチより長い距離を移動させることにより、ステ
ップＳ５において、センサＡ，Ｂから出力される信号が
共に変化する場合、舵角センサ８が正常であると診断に
基づき、直ちにＶＤＣ制御が実行される。

【００５２】すなわち、アクチュエータ８３によりセン
サユニット８２が動く距離を１ピッチより長い距離とし
ているため、図７に示すように、透過部８１ａがどの位
置にあっても、舵角センサ８が正常である限りセンサ
Ａ，Ｂから出力される信号は共に変化することになり、
１回の故障診断動作のみで確実に舵角センサ８が正常で
あると診断できる。

【００５３】そして、舵角センサ８が正常と診断される
と、直ちにＶＤＣ制御が実行されるが、ＶＤＣ制御で
は、例えば、図８に示すように、舵角センサ８や圧力セ
ンサ１４などの情報から得られるドライバのステアリン
グ操舵量やブレーキ操作量により目標横滑り量を演算
し、ヨーレート／横Ｇセンサ９や車輪回転センサ１０，
１１，１２，１３などの情報から演算した車両の実横滑
り量と比較する。そして、目標横滑り量と実横滑り量の
差に応じてＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳアクチュエータ２０
に駆動信号を出力し、ブレーキ制動力の調整を行うと共
に、エンジン出力を制御することにより、自動的に走行
安定性を向上させる。

【００５４】［舵角センサ故障時］例えば、舵角センサ
８のセンサＡ，Ｂの少なくとも一方が断線故障したり、
発光ダイオード８２ａ，８２ａとフォトトランジスタ８
２ｂ，８２ｂのうち少なくとも１つが機能していない等
の故障時、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ
１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステ
ップＳ５→ステップＳ６へと進む流れとなり、ステップ
Ｓ４において、アクチュエータ８３によりセンサユニッ
ト８２を透過部８１ａと遮光部８１ｂとの１ピッチより
長い距離を移動させているにもかかわらず、ステップＳ
５において、センサＡ，Ｂから出力される信号のうち少
なくとも一方の信号が固定状態である場合、舵角センサ
８が故障であると診断に基づき、ステップＳ６におい
て、１回の故障診断回数をあらわすＮ＝１とされる。

【００５５】そして、ステップ７において、ＮＯである
との判断により、ステップＳ４→ステップＳ５へ戻り、
ステップＳ５において、２回目の自己診断動作に基づい
て再び舵角センサ８が故障であると診断されると、ステ
ップＳ６において、２回の故障診断回数をあらわすＮ＝
２とされる。

【００５６】さらに、ステップ７において、ＮＯである
との判断により、ステップＳ４→ステップＳ５へ戻り、
ステップＳ５において、３回目の自己診断動作に基づい
て再び舵角センサ８が故障であると診断されると、ステ
ップＳ６において、３回の故障診断回数をあらわすＮ＝
３とされ、ステップＳ７からステップＳ８へ進み、ステ
ップＳ８において、舵角センサ８が故障であるとの最終
診断結果に基づき、ＶＤＣシステムに対するフェール対
策として、ＶＤＣシステムの作動停止指令が出力される
と共に、ＶＤＣ−ＯＦＦ表示灯２２に対し点灯指令が出
力される。

【００５７】ここで、３回の自己診断動作で、いずれも
舵角センサ８が故障であると診断される場合に、最終的
に舵角センサ８が故障であると確定させるようにしてい
るのは下記の理由による。まず、アクチュエータ８３の
移動に同期してドライバがハンドル操作を行った場合に
は、舵角センサ８が正常であろうと、センサＡ，Ｂから
の出力信号が固定状態となる。つまり、自己診断動作時
にたまたま同期状態になると、舵角センサ８が故障であ
ると誤診断するおそれがある。しかし、アクチュエータ
８３の動きはステアリングの動きに対して十分速く（例
えば、ＡＢＳのアクチュエータとして使用しているソレ
ノイドバルブは約３msecで約１〜２mmのストロークの往
復動作ができる。）、３回も続けてアクチュエータ８３
の動きとステアリングの動きが同期するとは考え難く、
実用上、３回でセンサＡ，Ｂの信号レベル変化を検出で
きなければ、確実に故障と診断することができることに
よる。

【００５８】次に、最終的に舵角センサ８が故障である
と診断されると、ＶＤＣシステムの作動を停止する理由
は、舵角センサ８が断線等でドライバがハンドル操作を
しても操舵量が全く変化しない故障モードの場合、ＶＤ
Ｃシステムではドライバーがステアリングをいくら切っ
ても直進を続けようとする制御が働く場合があり、車両
安定性が低下する可能性があることによる。

【００５９】上記ＶＤＣシステムの停止理由からも明ら
かなように、舵角センサ８が故障であるにもかかわら
ず、従来技術のように、走行してしばらく時間が経過し
ないことにはセンサ故障を診断できない場合には、セン
サ故障と診断されるまでの間は安定した走行が望めな
く、なるべく早期のセンサ故障診断が要求される。

【００６０】これに対し、第１実施例では、イグニッシ
ョンオン直後、つまり、舵角情報を用いるＶＤＣシステ
ムが立ち上がり、ＶＤＣシステムが実際の制御作動を開
始する前の段階で、ドライバーによるハンドル操作がほ
とんど行われていない状態で自己診断が行われる。つま
り、舵角センサ８の故障時には、早期かつ効果的なタイ
ミングにて舵角センサ８の故障検出を行うことができ
る。

【００６１】次に、効果を説明する。

【００６２】(1) ステアリングシャフト８０への固定に
より車両のハンドル操作に対応して回転し、スリットに
よる透過部８１ａと隣接するスリット間の遮光部８１ｂ
とが周方向に交互に多数設けられた円板状のエンコーダ
プレート８１と、該エンコーダプレート８１の透過部８
１ａと遮光部８１ｂとが通過する位置に配置され、透過
部８１ａと遮光部８１ｂとを区別し、これをパルス信号
として出力するセンサユニット８２と、を備えた舵角セ
ンサ８において、前記エンコーダプレート８１の透過部
８１ａと遮光部８１ｂとに沿って前記センサユニット８
２を移動させるアクチュエータ８３を設けると共に、ア
クチュエータ８３によりセンサユニット８２をエンコー
ダプレート８１の透過部８１ａと遮光部８１ｂとの１ピ
ッチより長い距離を移動させる自己診断時、センサユニ
ット８２から出力される信号に変化がない場合、舵角セ
ンサ８が故障であると診断するセンサ故障診断部をＶＤ
Ｃ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット１５に設けた
ため、センサユニット８２から出力される信号が固定状
態になる故障を確実に検出することができると共に、舵
角センサ８の情報が用いられるＶＤＣシステムの立ち上
がり時に自己診断を実施することにより早期に舵角セン
サ８の故障検出を行うことができる。

【００６３】(2) ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロール
ユニット１５のセンサ故障診断部において、アクチュエ
ータ８３により移動させたセンサユニット８２から出力
される信号をチェックする自己診断動作を、連続して複
数回（３回）行うようにしたため、下記に列挙する利点
を有する。 一回目のアクチュエータ８３の作動により舵角センサ
８が正常であると診断されれば、それで自己診断による
故障検出を終了し、ＶＤＣシステムによる車両挙動を安
定させる制御に速やかに移行させることができる。 一回目のアクチュエータ８３の作動により舵角センサ
８が故障であると診断されてもすぐにはセンサ故障であ
ると確定せず、繰り返しのアクチュエータ８３の作動に
よってセンサ故障を確定させることができ、センサ故障
の誤検出を故障診断回数が多いほど高い確実性により回
避することができる。 アクチュエータ８３の作動による舵角センサ８の故障
診断を行う回数を、メインのシステムが舵角センサ故障
による影響が低い場合（例えば、四輪操舵制御システム
やアクティブサスペンション制御システム等）には少な
く、舵角センサ故障による影響が高い場合（例えば、Ｖ
ＤＣシステム等）には多くというように、舵角情報の用
途であるメインのシステムの種類によって任意に選択す
ることができる。

【００６４】(3) ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロール
ユニット１５のセンサ故障診断部において、イグニッシ
ョンスイッチをオンとするスイッチ操作の直後に、アク
チュエータ８３により移動させたセンサユニット８２か
ら出力される信号をチェックする自己診断動作を行うよ
うにしたため、早期かつ効果的なタイミングにて舵角セ
ンサ８の故障検出を行うことができる。すなわち、イグ
ニッションオン直後、つまり、舵角情報を用いるメイン
のＶＤＣシステムが立ち上がり、ＶＤＣシステムが実際
の制御作動を開始する前の段階で、かつ、ドライバーに
よるハンドル操作がほとんど行われていない状態で自己
診断が行われることによる。

【００６５】(4) センサユニット８２として、エンコー
ダプレート８１の透過部８１ａと遮光部８１ｂとが通過
する部分に回転方向に位相をずらして配置し、ぞれぞれ
位相の異なるパルス信号を出力する２つのセンサＡ，Ｂ
を有するユニットを用いたため、ハンドル操作量情報と
共にハンドル操作方向情報が要求される車載の制御シス
テム（ＶＤＣシステムや四輪操舵システム等）の舵角セ
ンサ８として適用することができる。

【００６６】（他の実施例）以上、本発明の舵角センサ
故障診断装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具
体的な構成については、この第１実施例に限られるもの
ではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨
を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【００６７】例えば、第１実施例では、舵角センサ８を
用いるメインシステムとしてＶＤＣシステムの例を示し
たが、四輪操舵制御システムやアクティブサスペンショ
ン制御システム等、舵角情報を用いる様々の車載システ
ムに本発明の舵角センサ故障診断装置を適用することが
できる。

【００６８】第１実施例では、センサユニット８２を移
動させるアクチュエータ８３として電磁弁タイプのもの
を示したが、油圧シリンダや空気圧シリンダやモータ
等、他の駆動手段を用いても良い。

【００６９】また、第１実施例では、センサユニット８
２を直線的に移動させる例を示したが、例えば、図９に
示すように、アクチュエータとしてモータアクチュエー
タ８３’を用い、センサユニット８２をモータギア８５
と噛み合うギアプレート８６に固定し、自己診断時に
は、モータアクチュエータ８３’の回転駆動により、セ
ンサユニット８２を透過部８１ａと遮光部８１ｂに沿っ
て所定角度θ（１ピッチ以上の角度）だけ回動させるよ
うにしても良い。

【００７０】また、第１実施例では、舵角センサ８とし
て相対光学式エンコーダによるものを示したが、第１領
域と第２領域が凹凸による領域であり、これに近接配置
したソレノイドの磁気変化や、第１領域と第２領域がＮ
極とＳ極による領域であり、これに近接配置した磁気セ
ンサの磁気変化をデジタル変換することでパルス信号を
得る磁気式エンコーダによるものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の舵角センサ故障診断装置が適用さ
れたＶＤＣ制御システム図である。

【図２】第１実施例の舵角センサを示す図である。

【図３】第１実施例の舵角センサのセンサユニットを示
す図である。

【図４】第１実施例の舵角センサのセンサユニットにお
いてセンサＡ，Ｂとスリットの位置関係を示す図であ
る。

【図５】第１実施例の舵角センサによる操舵情報（回転
速度、回転角度、回転方向）の検出作用を示す図であ
る。

【図６】第１実施例のＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロ
ールユニットの舵角センサ故障診断部で実行される舵角
センサ故障診断処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図７】第１実施例の舵角センサ故障診断時におけるセ
ンサＡ，Ｂの信号パターンの例を示す図である。

【図８】第１実施例のＶＤＣシステムでのＶＤＣ制御概
略図である。

【図９】センサユニットを移動させるアクチュエータと
してモータアクチュエータを用いた他の舵角センサ例を
示す図である。

【図１０】従来の舵角センサの故障検出方法による正常
時、失陥時、ソーイング時のセンサＡ，Ｂの信号特性を
示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 左前輪 ３ 右前輪 ４ 左後輪 ５ 右後輪 ６ ブレーキペダル ７ マスターシリンダ ８ 舵角センサ ８０ ステアリングシャフト ８１ エンコーダプレート ８１ａ 透過部（第一領域） ８１ｂ 遮光部（第二領域） ８２ センサユニット ８３ アクチュエータ ９ ヨーレート／横Ｇセンサ １０ 左前輪回転センサ １１ 右前輪回転センサ １２ 左後輪回転センサ １３ 右後輪回転センサ １４ 圧力センサ １５ ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳコントロールユニット １６ エンジンコントロールユニット １７ 自動変速機コントロールユニット １８ 電子制御スロットル １９ プリチャージポンプ ２０ ＶＤＣ／ＴＣＳ／ＡＢＳアクチュエータ ２１ ＡＢＳ警告灯 ２２ ＶＤＣ−ＯＦＦ表示灯 ２３ ＳＬＩＰ表示灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA00 AA42 BB03 CC11 FF17 GG07 GG12 HH05 JJ05 JJ18 LL29 MM04 QQ51 2F077 AA02 AA49 NN30 PP19 QQ03 RR23 TT21 TT52 2F103 BA17 BA31 CA02 DA01 DA13 EA02 EA12 EB06 EB12 EB28 EB33 ED21 FA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のハンドル操作に対応して回転し、
   第一領域と第二領域とが周方向に交互に設けられたエン
   コーダプレートと、 前記エンコーダプレートの第一領域と第二領域とが通過
   する位置に配置され、第一領域と第二領域とを区別し、
   これをパルス信号として出力するセンサユニットと、 を備えた舵角センサにおいて、 前記エンコーダプレートの第一領域と第二領域とに沿っ
   て前記センサユニットを移動させるアクチュエータを設
   けると共に、 前記アクチュエータによりセンサユニットを第一領域と
   第二領域との１ピッチより長い距離を移動させる自己診
   断時、センサユニットから出力される信号に変化がない
   場合、舵角センサが故障であると診断するセンサ故障診
   断手段を設けたことを特徴とする舵角センサ故障診断装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の舵角センサ故障診断装
   置において、 前記センサ故障診断手段は、アクチュエータにより移動
   させたセンサユニットから出力される信号をチェックす
   る自己診断動作を、連続して複数回行う手段であること
   を特徴とする舵角センサ故障診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に係る舵角セン
   サ故障診断装置において、 前記センサ故障診断手段は、イグニッションスイッチを
   オンとするスイッチ操作の直後に、アクチュエータによ
   り移動させたセンサユニットから出力される信号をチェ
   ックする自己診断動作を行う手段であることを特徴とす
   る舵角センサ故障診断装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
   に記載の舵角センサ故障診断装置において、 前記センサユニットは、エンコーダプレートの第一領域
   と第二領域とが通過する部分に回転方向に位相をずらし
   て配置され、ぞれぞれ位相の異なるパルス信号を出力す
   る２つのセンサヘッドを有する手段であることを特徴と
   する舵角センサ故障診断装置。