JP2563900B2 - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の４輪操舵装置に関するものである。

（従来技術） 車両のなかには、特開昭60−199771号公報に示すよう
に、いわゆる４輪操舵と呼ばれるように、前輪と共に後
輪をも転舵させるようにしたものがある。

この４輪操舵においては、前輪転舵角に対する後輪転
舵角の比すなわち転舵比を、車両の運転状態に応じて変
化させる関係上、後輪の転舵は電気的に制御されるのが
一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上述したように、後輪の転舵を電気的に制
御した場合、この制御系が故障すること、例えば後輪転
舵用のアクチュエータそのものやこのアクチュエータ駆
動用のトランジスタが故障する等により、後輪の制御が
正常に行なわれなくなること、特に後輪が逆位相側に転
舵されたままになることが考えられる。そして、このよ
うな故障時において如何に安全性を確保するかが、４輪
操舵を実施化する上での一つの課題となる。

したがって、本発明の目的は、後輪転舵の制御にバッ
クアップ機能を持たせて、後輪制御が正常に行われなく
なった際にも安全に走行が続けられるようにした車両の
４輪操舵装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては次のよ
うな構成としてある。すなわち、第１図にブロック図的
に示すように、 あらかじめ設定された転舵特性に基づいて得られる目
標転舵角となるように後輪の転舵制御を行うようにした
車両の４輪操舵装置において、 後輪の転舵角が所定値以下の小舵角領域にあることを
検出する転舵角検出手段と、 前記目標転舵角とするための転舵制御系の故障を検出
する故障検出手段と、 前記各検出手段からの出力を受け、前記故障が検出さ
れかつ後輪の転舵角が前記小舵角領域にあるときに、前
記目標転舵角とする後輪の転舵制御を禁止すると共に、
後輪を直進状態となる中立位置へ強制的に復帰させる制
御を行う第１バックアップ制御手段と、 前記各検出手段からの出力を受け、前記故障が検出さ
れかつ後輪の転舵角が前記小舵角領域にないときに、前
記目標転舵角とする後輪の転舵制御を禁止すると共に、
前記第１バックアップ制御手段による制御を行う場合よ
りも車両の挙動変化が抑制されるように後輪の転舵制御
を行う第２バックアップ制御手段と、 を備えた構成としてある。上記構成を前提とした好まし
い態様は、特許請求の範囲第２項以下に記載のとおりで
ある。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、後輪転
舵制御を行う制御系が故障したときは、転舵特性に基づ
いて得られる目標転舵角とする制御を禁止して後輪が異
常な転舵角になってしまうのを防止することができる。

特に、上記故障時で後輪の転舵角が所定値以下の小舵
角領域にあるときは、後輪を直進状態となる中立位置へ
強制的に復帰させる第１バックアップ制御を行うことに
より、後輪が中立位置となった通常の車両と同様にして
前輪のみによる操舵を行ういわゆる２輪操舵状態として
走行を続けることができ、しかも後輪が小舵角領域にあ
る状態から中立位置へ復帰させるので、中立位置復帰に
際しての車両の挙動変化も小さいものとなって運転者の
負担も軽減されることになる。

また、上記故障時で後輪の転舵角が所定値よりも大き
い大舵角領域にあるときは、後輪を直進状態となる中立
位置へ強制的に復帰させる第１バックアップ制御よりも
車両の挙動変化が抑制された第２バックアップ制御を行
うことにより、車両の大きな挙動変化が抑制されて運転
者に大きな負担をかけることが防止される。

特許請求の範囲第２項に記載したような構成、より具
体的には特許請求の範囲第４項に記載したような構成と
することにより、故障時の車両の挙動変化を確実に防止
することができる。

特許請求の範囲第３項に記載したような構成とするこ
とにより、故障時対応の制御を行うことにより車両の挙
動変化が生じること可能性のあることを故障警報によっ
て運転者に知らせることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基いて説明す
る。

第２図において、1Rは右前輪、1Lは左前輪、2Rは右後
輪、2Lは左後輪であり、左右の前輪1R、1Lは前輪転舵機
構Ａにより連係され、また左右の後輪2R、2Lは後輪転舵
機構Ｂにより連係されている。

前輪転舵機構Ａは、実施例では、それぞれ左右一対の
ナックルアーム3R、3Lおよびタイロッド4R、4Lと、該左
右一対のタイロッド4R、4L同志を連結するリレーロッド
５とから構成されている。この前輪転舵機構Ａにはステ
アリング機構Ｃが連係されており、このステアリング機
構Ｃは、実施例ではラックアンドピニオン式とされてい
る。すなわち、リレーロッド５にはラック６が形成され
る一方、該ラック６と噛合うピニオン７が、シャフト８
を介してハンドル９に連結されている。これにより、ハ
ンドル９を右に切るような操作をしたときは、リレーロ
ッド５が第２図左方へ変位して、ナックルアーム3R、3L
がその回動中心3R′、3L′を中心にして上記ハンドル９
の操作変位量つまりハンドル操角に応じた分だけ同図時
計方向に転舵される。同様に、ハンドル９を左に切る操
作をしたときは、この操作変位量に応じて、左右前輪1
R、1Lが左へ転舵されることとなる。

後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構Ａと同様に、それぞ
れ左右一対のナックルアーム10R、10Lおよびタイロッド
11R、11Lと、該タイロッド11R、11L同志を連結するリレ
ーロッド12と、を有し、実施例では、後輪転舵機構Ｂが
油圧式のパワーステアリング機構Ｄを備えた構成とされ
ている。このパワーステアリング機構Ｄについて説明す
ると、リレーロッド12にはシリンダ装置13が付設され
て、そのシリンダ13aが車体に固定される一方、シリン
ダ13a内を２室13b、13cに画成するピストン13dが、リレ
ーロッド12に一体化されている。このシリンダ13a内の
２室13b、13cは、配管14あるいは15を介してコントロー
ルバルブ16に接続されている。また、このコントロール
バルブ16には、それぞれリザーバタンク17より伸びる配
管18、19が接続され、オイル供給管となる一方の配管18
には、図示を略すエンジンにより駆動されるオイルポン
プ20が接続されている。上記コントロールバルブ16は、
そのコントロールロッド21がスライディング式とされた
いわゆるブースタバルブタイプ（スプールタイプ）とさ
れて、該コントロールロッド21の入力部21aが後述する
転舵比変更装置Ｅの移動部材として兼用され、またコン
トロールロッド21の出力部21bは、後輪転舵機構Ｂのリ
レーロッド12に一体化されている。

このようなパワーステアリング機構Ｄにあっては、既
知のように、上記コントロールロッド21が第２図左方向
に変位されると、リレーロッド12が第２図左方向へ変位
され、これにより、ナックルアーム10R、10Lがその回動
中心10R′、10L′を中心にして第２図時計方向に回動し
て、後輪2R、2Lが右へ転舵される。そして、この転舵の
際、コントロールロッド21の変位量に応じて、シリンダ
装置13の室13b内にはオイルが供給され、上記リレーロ
ッド12を駆動するのを補助する（倍力作用）。同様に、
コントロールロッド21を第２図右方向に変位させたとき
は、この変位量に応じて、シリンダ装置13の倍力作用を
受けつつ（オイルは室13bへ供給される）、後輪2R、2L
が左へ転舵されることになる。

前輪転舵機構Ａも、後輪転舵機構Ｂと同様にパワース
テアリング機構Ｆを有するものとされている。このパワ
ーステアリング機構Ｆは、前輪転舵機構Ａのリレーロッ
ド５に対して付設されたシリンダ装置65を備え、そのシ
リンダ65aが車体に固定される一方、該シリンダ65a内を
２室65b、65cに画成するピストン65dが、リレーロッド
５に一体化されている。このシリンダ65a内の２室65b、
65cは、配管66あるいは67を介して、ステアリング機構
Ｃのシャフト８に設けた回転型のコントロールバルブ68
に接続されている。このコントロールバルブ68は、前記
オイルポンプ20の吐出側において接続された分流弁69よ
り伸びる配管70、および配管19より分岐した配管71が接
続されている。このようなパワーステアリング機構Ｆ
は、ハンドル９の操作力を倍力（シリンダ装置65の室65
bあるいは65cに対するオイルを供給することによる倍
力）してリレーロッド５に伝達するもので、このような
パワーステアリング機構Ｆ自体の作用は、基本的には前
記パワーステアリング機構Ｄと同じなのでこれ以上の詳
細な説明は省略する。

ステアリング機構Ｃと後輪転舵機構Ｂとは、前輪転舵
機構Ａおよび転舵比変更装置Ｅを介して連係されてい
る。この転舵比変更装置Ｅからは、入力ロッド22が前方
へ伸び、その前端部に取付けたピニオン23が、前輪転舵
機構Ａのリレーロッド５に形成したラック24と噛合され
ている。なお、転舵比変更装置Ｅの出力ロッドは、前述
のように、コントロールバルブ16におけるコントロール
ロッド21の入力部21aによって兼用されている。

転舵比変更装置Ｅの一例を第３図により説明するが、
実施例では、前述した特開昭60−199771号公報に示すも
のと実質的に同一の構成とされている。すなわち、前記
コントロールロッド21の入力部21aは、車体に対して車
幅方向に摺動自在に保持されており、その移動軸線をl₁
として示してある。また、この転舵比変更装置Ｅは、揺
動アーム31を有しており、この揺動アーム31は、その基
端部が、ホルダ32に対してピン33により揺動自在に枢着
されている。このホルダ32は、その回動軸32aが、前記
入力部21aの移動軸線l₁と直交する直交線l₂を中心とし
て回動自在に車体に保持されている。そして、前記ピン
33は、この両線l₁とl₂との交点部分に位置すると共に、
直交線l₂と直交する方向に伸びている。したがって、揺
動アーム31は、ピン33を中心にして揺動自在とされる
が、ホルダ32を回動させることによって、このピン33と
移動軸線l₁とのなす傾斜角すなわち、ピン33を中心とし
た揺動軌道面の移動軸線l₁と直交する面（基準面）に対
する傾斜角が可変とされる。

前記揺動アーム31の先端部と入力部21aとは、連結ロ
ッド34により連結されている。すなわち、連結部材34
は、ボールジョイント35を介して揺動アーム31の先端部
に連結され、またボールジョイント36を介して、入力部
21aに連結されている。

前述のような連結ロッド34により、揺動アーム31の各
端部にあるボールジョイント35と36との間隔は、常に一
定に保持されることになる。したがって、上記ボールジ
ョイント35が第３図左右方向に変位すれば、この変位に
応じて、入力部21aが第３図左右方向に変位されること
となる。

揺動アーム31のピン33を中心とした揺動は、ステアリ
ング機構Ｃの操作変位すなわちハンドル舵角に応じてな
されるものであり、このため実施例では、連結ロッド34
に対して、傘歯車からなる回動板37が連結されている。
この回動板37は、その回動軸37aが移動軸線l₁にあるよ
うに車体に回動自在に保持され、この回動板37の偏心部
分に対しては、前記連結ロッド34がボールジョイント38
を介して摺動自在に貫通している。そして、傘歯車から
なる回動板37に対しては、前記入力ロッド22に連結され
た傘歯車39が噛合されている。

このような回動板37により、揺動アーム31は、ハンド
ル舵角に応じた量だけピン33を中心にして揺動されるこ
とになるが、ピン33の軸線と移動軸線l₁とが傾斜してい
ると、このピン33を中心とした揺動に伴なって、ボール
ジョイント35が第３図左右方向すなわち移動軸線l₁方向
に変位し、この変位は、連結ロッド34を介して入力部21
aに伝達されて、該入力部21aが変位されることになる。
そして、このボールジョイント35の第３図左右方向の変
位は、ピン33を中心とした揺動アーム31の揺動角が同じ
であったとしても、ピン33の傾斜角すなわちホルダ32の
回動角が変化すると、変化されることになる（転舵比変
更）。

前記傾斜角を変更するため、ホルダ32の回動軸32aに
対して、ウォームホイールとしてのセクタギア40が取付
けられると共に、該セクタギア40に噛合するウォームギ
ア41が、一対の傘歯車42、43を介して、傾斜角変更手段
としてのステッピングモータ44により回転駆動されるよ
うになっている。

ここで、上述した揺動アーム31のピン33を中心とした
揺動角および揺動アーム31の傾斜角（ピン33の傾斜角）
が、ボールジョイント35（入力部21a）の移動軸線l₁方
向の変位に与える影響について説明する。いま、揺動ア
ーム31のピン33を中心とした揺動角をθ、移動軸線l₁と
直交する基準面をδ、揺動アーム31の揺動軌道面が上記
基準面δとなす傾斜角をα、ボールジョイント35のピン
33からの偏心距離をｒとすると、このボールジョイント
35の移動軸線l₁方向の変位Ｘは、Ｘ＝r tanα・sinθと
なって、αおよびθをパラメータとする関係なる。した
がって、傾斜角αをある一定の値に固定すれば、Ｘはθ
の関数つまりハンドル舵角に応じたものとなり、この傾
斜角αの値を変更すれば、ハンドル舵角が同じであった
としてもＸの値が変化することになる。そして、この傾
斜角αの変更がとりもなおさず転舵比の変更となる。

前述のように傾斜角を調整して転舵比を変更する一例
として第４図に示すような場合がある。この第４図にお
いては、車速に応じて転舵比を変更するようにしたもの
で、この第４図における前輪転舵角をある値とした場合
における前輪転舵角に対する後輪転舵角の転舵比が車速
に応じて変化する様子を、第５図に示してある。

ここで、後輪2R、2Lを強制的に中立位置すなわち直進
状態とするために、後輪用パワーステアリング機構Ｄに
は、一対のリターンスプリング13e、13fが付設されてい
る。この両スプリング13e、13fは、それぞれ後輪用リレ
ーロッド12を左右逆方向から互いに等しい力で付勢して
いる。また、前記パワーステアリング機構Ｄの両油室13
bと13cとは、連通路46を介して接続されると共に、該連
通路46には、電磁式の開閉弁47が接続されている。これ
により、開閉弁47を閉じた状態では、油室13bあるいは1
3cに対する油圧の供給により後輪2R、2Lがスプリング13
eあるいは13fに抗して転舵され、開閉弁47を開として両
油室13bと13cとを同圧にすると、スプリング13e、13fの
作用により、後輪2R、2Lは強制的に中立位置とされる。
勿論、このスプリング13e、13fの付勢力は、旋回時に後
輪2Rあるいは2Lから受ける外力に抗して中立位置をとり
得るような大きさに設定されている。

また、前記ステッピングモータ44により駆動されるセ
クタギア40は、その両揺動ストローク端が、一対のスト
ッパ48、49（第３図参照）により規制されるようになっ
ている。そして、このようなセクタギア40の全揺動範囲
（同位相側ストローク端→逆位相側ストローク端）に渡
って必要なステッピングモータ44の回転範囲は、そのス
テッピング数において「580」とされている。

第２図中51は、例えばマイクロコンピュータにより構
成された制御ユニットで、この制御ユニット51には、車
速センサ53および後輪2R、2Lの実際の転舵角を検出する
転舵角センサ55からの各出力が入力されるようになって
いる。また、この制御ユニット51からは、前記ステッピ
ングモータ44および開閉弁47に出力される他、後輪転舵
角の制御が不能になったことを警報するためのランプ、
ブザー等からなる警報器54に出力されるようになってい
る。

さて次に、上記制御ユニット51による制御内容につい
て、第６図〜第10図に示すフローチャートに基いて説明
するが、本実施例では、ステッピングモータ44に「脱
調」（ステッピング数とこれに対応した実際の位置関係
のずれ）が生じる可能生を考慮して、随時その基準位置
合わせすなわち「モータ位置初期化」を行うようにして
ある。そして、この「モータ位置初期化」は、セクタギ
ア40を一方のストッパ48あるいは49（実施例では第３図
矢印方向に各部材が作動したときに逆位相側となるスト
ッパ49）に当接させることにより行い、このときがステ
ッピング数「０」の原点位置とし、この原点位置から駆
動されたステッピング数をそのときのモータ位置「MP」
とするようにしてある、そして、この「モータ位置初期
化」は、制御開始時（エンジン始動直後）と、車速が零
になる毎に行うようにしてある。また、本実施例に示す
フローチャーとでは、「フラグ１」、「フラグ２」、
「フラグＥ」、の３種類のフラグを用いてあるが、各フ
ラグの意味することは次のとおりである。

フラグ１ 「モータ位置初期化」中であるか否かを区別するため
のもので「０」のときか初期化終了を、また「１」が初
期化中であることを意味する。

フラグ２ 「モータ位置初期化」を１度実行したときに「１」と
されて、車速が零でない状態から零になる毎に１回だけ
「モータ位置初期化」を行うために用いられるものであ
る。

フラグＥ 後輪転舵角の制御系の正常、異常を区別するためのも
ので、「１」が異常を「０」が正常のときを示す。

以上のことを前提として、第６図〜第10図に示すフロ
ーチャートに従って各図毎に分説するか、説明の都合
上、第６図に示すようなメインルーチンに対する割込み
処理（第８図〜第10図）から説明する。

割込み処理１（第８図） この第８図に示す割込みルーチンは、ステッピングモ
ータ44駆動のためのもので、タイマでセットされた所定
時間毎（例えばステッピングモータ44を１秒間に100ス
テップの割合で駆動した場合は10msec毎）に第６図のメ
インルーチンに割込みがなされる。図中「CP」は、例え
ば第４図（第５図）に示すような車速をパラメータとす
るマップによって定まる転舵比特性とするのに必要な目
標後輪転舵角、すなわち目標ステッピング数であり、ま
た「MP」は前述したように、逆位相側ストッパ49を原点
位置とした場合の当該原点位置からのセクタギア40の揺
動位置（後輪2R、2Lの転舵位置）をステッピング数で示
したものである。

上述のことを前提として、先ずステップS41におい
て、目標ステッピング数CPと現在位置MPとが一致してい
るか否かが判別され、CP＝MPであるときは、後輪2R、2L
が所定の転舵比特性通りの転舵角とされているので、ス
テップS42においてステッピングモータ44への通電電流
を下降させ（カレントダウン）、この後は、ステップS4
3で次の割込みに備えてタイマを前述した所定時内にセ
ットする。

上記ステップS41でCP＝MPではないと判別されたとき
は、ステッピングモータ44の駆動に備えて当該ステッピ
ングモータ44に対する供給電流を大きく（カレントダウ
ン解除）した後、ステップS45において、CP＞MPである
か否かが判別される。そして、CP＞MPではないと判別さ
れたときは、ステッピングモータ44の現在位置が目標ス
テッピング数CPよりも同位相側へ位置されているので、
ステップS46においてステッピングモータ44を逆位相側
へ向けて１ステッピングだけ駆動する。そして、この
「１ステッピング」の作動に伴って、ステップS47で現
在位置MPを１ステッピング分だけ更新した後、ステップ
S43へ移行する。逆に、ステップS45でCP＞MPであると判
別されたときは、ステップS48においてステッピングモ
ータ44を同位相側へ１ステッピングだけ駆動した後、ス
テップS49で現在位置MPを更新して、ステップS43へ移行
する。

割込み（第９図） この割込み処理は、車速センサ53が速度計のメータケ
ーブルの回転に伴ってパルスを発生するものとされてい
る関係上、このパルス発生（パルス立ち上がり時あるい
は立下がり時）毎に、第６図のメインルーチンに対して
割込まれる。そして、車速センサ53は、例えば20パルス
センサ（上記メータケーブルが１回転したときに発生す
るパルス数が20であるセンサ）とされる一方、このメー
タケーブルは、1km回転することにより637回転されるも
のとされ、従って1km走行した際に発生するパルス数は
「12740パルス」とされる。このような車速センサ53か
ら発生されたパスルは、ステップS51において順次カウ
ント、積算されて、ＰCNTとして記憶される。

割込み３（第10図） この割込み処理は、前記第９図で説明した積算カウン
トパルス数が、そのまま車速（km/h）として利用し得る
ように、前述したように設定された車速センサ53および
メータケーブルとの関係上、282、575msec毎に第６図に
示すメインルーチンに対して割込みがなされる。すなわ
ち、ステップS52において前記ＰCNTをそのまま車速値
（km/h）として設定した後、ステップS53において、第
９図ステップS51の積算カウント値ＰCNTがクリアされ
る。

なお、この第９図、第10図はあくまで車速検出の一例
であり、従来既知の適宜の手段によって車速を検出し得
るものである。

メインルーチン（第６図） 先ず、ステップS1においてシステム全体の初期化を行
うと共に、ステップS2において、MP＝０、CP＝−580、
フラグ１＝「１」にセットする。すなわち、CP＝−580
にセットすることは、前述した第８図の説明から明らか
なように、ステップS45からステップS46を経る処理を強
制的に行わせて、セクタギア40が逆位相側ストッパ49に
当接するまで戻すためのもの、すなわち「モータ位置初
期化」を行うためであり、「580」の値にセットするの
は、セクタギア40が現在どの位置にあっても580ステッ
ピングだけ戻せば必らず逆位相側ストッパ49に当接され
て原点位置へ復帰させることができるためである。

この後、ステップS3において後述するシステムチェッ
クを行った後、ステップS4においてフラグＥが０である
か否か、すなわち後輪転舵角の制御系に異常が有るか否
かが判別される。

上記ステップS4において、フラグＥが「０」すなわち
制御系が正常であると判別されたときには、ステップS5
へ移行して、フラグ１が「１」であるか否かが判別され
る。このステップS5においては、当初はステップS2でフ
ラグ１が「１」にセットされているため、ステップS6に
移行する。このステップS6では、CP＝MPであるか否かが
判別されるが、CP＝MPでないときは、ステップS3より再
びステップS6へ戻るループを経ることになり、このルー
プを経ている間における第８図のステッピングモータ44
の駆動により（MPが−580に近ずいていく）、やがてCP
＝MPとなる。そして、このCP＝MPとなった時点で、「モ
ータ位置初期化」終了ということで、MP＝０、CP＝０、
フラグ１＝０、フラグ２＝１とされる。

前記ステップS5において、フラグ１が「１」ではない
と判断されたときは、ステップS8において現在の車速が
零であるか否かが判別される。この判別において、車速
が零でないすなわち走行中であると判別されたときは、
ステップS9において、CPが、第４図（第５図）に示すマ
ップに基づいて車速に応じた値としてセットされる。こ
の後は、ステップS10において、フラグ１、フラグ２が
共に「０」にセットされて、ステップS3へ戻る。

また、前記ステップS8で現在の車速が零であると判別
されたときは、ステップS11において、フラグ２か
「０」であるか否かが判別され、フラグ２が「０」でな
いときすなわち「１」のときは、「モータ位置初期化」
後にステッピングモータ44を駆動していないので、この
「モータ位置初期化」を再度行うことは不用であるとし
て、そのままステップS3へ戻る。またステップS11でフ
ラグ２が「０」であると判別されたときは、「モータ位
置初期化」を行うため、ステップS12へ移行する（ステ
ップS2でのセットと同じこと）。

一方、前記ステップS4において、フラグＥが「０」で
はない、すなわち「１」であると判別されたときは、後
輪転舵のための制御系に異常があるときなので、ステッ
プS13へ移行して、CP＝MPとすることによりステッピン
グモータ44を停止させると共に、引き続きステップS14
において当該ステッピングモータ44に対する供電電流を
下降させる。この後、ステップS15において、後輪2R、2
Lの実際の転舵角θRが読込まれ、ステップS16におい
て、この転舵角θRの絶対値（同位相、逆位相とは無関
係に中位位置からの切れ角をみるため）が、あらかじめ
定めた設定値（例えば「２度」）より小さいか否かが判
別される。この判別において、｜θR｜＜設定値でない
ときはそのままステップS15へ戻り、｜θR｜＜設定値と
なったときは、ステップS17に移行して、警報器54を作
動させると共に、開閉弁47を開く。この開閉弁47を開い
てパワーステアリング機構Ｄの両油室13bと13cとを連通
させることによって、後輪2R、2Lが強制的に中立位置に
復帰され、転舵比が０にされる。そして、最終的に、ス
テップS18において、前述した第８図〜第10図の全ての
割込み処理を中止させて、後輪転舵のための制御を中止
とする。

上述のように、後輪転舵の制御系が故障したときは、
第４図、第５図に示す転舵特性に基づいて得られる目標
転舵角とする制御が行われないこと（禁止）になる（第
６図のS9の処理が行われない）。そして、この故障時に
は、先ず第６図のS13の処理によって後輪の転舵角は故
障時のものとされるが、後輪の転舵角が所定値以下の小
舵角領域にあるときは、S17の処理によって強制的に後
輪が直進状態となる中立位置とされる。また、故障時
に、後輪の転舵角が上記所定値よりも大きいときは、S1
7の処理が行われないので、後輪の転舵角はS13の処理に
よる故障時のままに保持されることになり、後輪を中立
位置に復帰させる場合に比して車両の挙動変化が抑制さ
れた制御となる。このように、第６図のS13からS17を経
る処理が、特許請求の範囲における第１バックアップ制
御手段の制御に対応する。また、S13からS16までの処理
にとどまってS17の処理が行われない制御が、特許請求
の範囲における第２バックアップ制御手段の制御に対応
する。

システムチェック（第７図） 本実施例では、ステッピングモータ44の駆動が正常に
行われているか否かをみるようにしてある。このため、
ステッピングモータ44の励磁相（各接続端子）を「全て
励磁」したときと「全て消磁」した状態における当接各
接続端子のレベル（「ハイ」または「ロー」）をみるこ
とによって、正常、通常を判定するようになっている。

先ず、ステップS21において、ステッピングモータ44
への通電電流を大きくし、フラグＥを「０」セットす
る。この後、ステップS22〜ステップS24の処理により、
全ての励磁相をON（励磁）して一定時間経過するのを待
って、その励磁状態をモニタリングする。そして、ステ
ップS25において全て「ロー」レベルであれば、正常と
される。

上記ステップS25で、全て「ロー」レベルであると判
別されたときは、ステップS26〜S28において、ステッピ
ングモータ44の全ての励磁相をOFFして一定時間経過す
るのを待った後、その励磁状態とモニタリングする。そ
して、ステップS29におけるモニタリングの結果が、全
て「ハイ」レベルであれば、正常とされる。この後はス
テッピングモータ44の駆動制御系に異常がないとして、
ステップS31において、ステッピングモータ44の励磁状
態およびその供給電流が、第８図における駆動制御のた
めに再設定される。

ここで、ステップS25において全て「ロー」レベルで
はないと判別されたときは、例えばステッピングモータ
44駆動用トランジスタが開放故障であるというような異
常時であり、このときはステップS32へ移行してフラグ
Ｅが「１」にセットされる。また、ステップS29で全て
「ハイ」レベルでないと判別されたときは、例えば、上
記トランジスタが短絡故障している場合、ステッピング
モータ44への給電系路中にあるカプラが抜けている場
合、さらには配線の断線あるいは短絡が生じている場合
等が考えられ異常時であり、このときもまたステップS3
2へ移行してフラグＥを「１」にセットする。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず例えば次のような場合をも含ものである。

転舵比変更用のアクチュエータとしては、ステッピン
グモータ44に限らず、DCモータ等適宜のものを採択し得
る。

制御ユニット51をコンピュータによって構成する場合
は、デジタル式、アナログ式のいずれであってもよい。

後輪転舵のための制御系の故障としては、転舵比を制
御するのに必要な入力部分、例えば車速センサ53が故障
していること等種々の場合が考えられるが、この場合も
実施例で示したのと同様に、小転舵領域にあるときにの
み転舵比を０にすればよい。

強制的な中位位置復帰は、モータ等の電磁アクチュエ
ータ、あるいは電磁弁により作動される油圧アクチュエ
ータを別途専用に設けて行うようにしてもよい。

転舵角センサ55としては、後輪転舵に連動する各種部
材の変位、例えばハンドル９の舵角、リレーロード12の
変位等、適宜の部分の変位を検出するものとして採択し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図。 第２図は本発明の位置実施例を示す平面全体図。 第３図は後輪転舵機構部分を示すスケルトン図。 第４図、第５図は転舵比特性の一例を示すグラフ。 第６図〜第10図は本発明による制御例を示すフローチャ
ート。 A:前輪転舵機構 B:後輪転舵機構 C:ステアリング機構 D:パワーステアリング機構 E:転舵比変更装置 1R、1L:前輪 2R、2L:後輪 9:ハンドル 13:シリンダ装置 13b、13c:油室 13e、13f:リターンスプリング 44:ステッピングモータ 46:連通路 47:開閉弁 51:制御ユニット 55:転舵角センサ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あらかじめ設定された転舵特性に基づいて
   得られる目標転舵角となるように後輪の転舵制御を行う
   ようにした車両の４輪操舵装置において、 後輪の転舵角が所定値以下の小舵角領域にあることを検
   出する転舵角検出手段と、 前記目標転舵角とするための転舵制御系の故障を検出す
   る故障検出手段と、 前記各検出手段からの出力を受け、前記故障が検出され
   かつ後輪の転舵角が前記小舵角領域にあるときに、前記
   目標転舵角とする後輪の転舵制御を禁止すると共に、後
   輪を直進状態となる中立位置へ強制的に復帰させる制御
   を行う第１バックアップ制御手段と、 前記各検出手段からの出力を受け、前記故障が検出され
   かつ後輪の転舵角が前記小舵角領域にないときに、前記
   目標転舵角とする後輪の転舵制御を禁止すると共に、前
   記第１バックアップ制御手段による制御を行う場合より
   も車両の挙動変化が抑制されるように後輪の転舵制御を
   行う第２バックアップ制御手段と、 を備えている、ことを特徴とする車両の４輪操舵装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、 前記第２バックアップ制御手段による制御が、後輪を中
   立位置にしないような制御とされている、ことを特徴と
   する車両の４輪操舵装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、 前記第１バックアップ制御手段が、さらに故障警報を行
   うように設定されている、ことを特徴とする車両の４輪
   操舵装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第２項において、 前記第２バックアップ制御手段が、後輪の転舵角を故障
   が検出された時点の転舵角に保持するように設定されて
   いる、ことを特徴とする車両の４輪操舵装置。