JP2600721B2 - 四輪操舵車両の舵角比制御装置 - Google Patents

四輪操舵車両の舵角比制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は車速センサが故障した場合に、他の舵角比制
御モードに切り換えて舵角比を制御する、四輪操舵車両
の舵角比制御装置に関するものである。
[従来の技術] 特開昭60−78870号公報に開示される四輪操舵車両で
は、前輪舵角センサと車速センサの信号を入力とする電
子制御装置の出力信号により、後輪舵取機構へ伝達され
る舵角制御量が加減される。上述の電子制御装置を備え
た舵角比制御装置では、車速センサまたは前輪舵角セン
サが故障した場合は、後輪舵取機構の制御が不可能にな
るので、この時安全制御手段が作動して四輪操舵状態か
ら前輪操舵状態へ切り換わり、四輪操舵車両としての機
能は損われる。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は車速センサが故障しても、車速対応舵
角比制御モードに代る前輪舵角対応舵角比制御モードに
より、後輪操舵機能が維持される四輪操舵車両の舵角比
制御装置を提供することにある。
[問題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の構成は車速を検
出する車速センサと、前輪舵角を検出する前輪舵角セン
サと、前記車速センサの異常を検知する異常検知手段
と、後輪舵取機構と、前記車速センサの信号に基づき前
輪舵角に対する後輪舵角の比を決定する車速対応舵角比
制御モードと、前記前輪舵角センサの信号に基づき前輪
舵角に対する後輪舵角の比を決定する前輪舵角対応舵角
比制御モードとを備える舵角比設定手段と、前記舵角比
設定手段の前記2つの舵角比制御モードのいずれかに基
づき前記後輪舵取機構を作動させる舵角比制御機構とを
備える四輪操舵装置において、通常は車速対応舵角比制
御モードにより前記舵角比制御機構を作動し、前記異常
検知手段により車速センサの異常を検知した時には前輪
舵角対応舵角比制御モードにより前記舵角比制御機構を
作動するようにしたものである。
[作用] 通常は車速対応舵角比制御モードにより舵角比制御機
構が駆動される。
車速センサの検出電圧が、高レベルの基準値よりも高
いか、低レベルの基準値よりも低い状態が所定時間続い
た場合は、異常検知手段により車速センサが故障したも
のと判断され、舵角比設定手段が車速対応舵角比制御モ
ードから前輪舵角対応舵角比制御モードに切り換わり、
後輪舵角が引き続き制御される。
前輪舵角対応舵角比制御モードでは、前輪舵角が所定
値よりも小さい操舵範囲では、後輪が前輪と同位相に制
御されるので、高速走行での車線変更時の安定した操縦
性が確保される。前輪舵角が所定値よりも大きい操舵範
囲では、後輪が前輪と逆位相に制御されるので、低速走
行での小回り性が確保される。
[発明の実施例] 第1図に示すように、左右の各前輪2を支持するナツ
クルアーム3は、支軸3aにより車体に回動可能に支持さ
れ、かつタイロツド4により連動連結される。右側のナ
ツクルアーム3の腕がドラツグリンク10を介して前輪舵
取機構7に連結される。前輪舵取機構7はハンドル5に
より操舵軸6を回転すると、出力軸7aが回転され、出力
軸7に結合したドロツプアーム8の揺動によりドラツグ
リンク10を前後に移動する。ドロツプアーム8の中間部
分に結合したピン9にロツド12が連結され、ロツド12の
後端はピン13により舵角比制御機構Aの入力リンク14と
連結される。
入力リンウ14はピン15により制御レバー30の端部と連
結される。車体に支軸23により回動可能に支持した制御
レバー30は、連結ピン28により出力リンク27と連結され
る。出力リンク27はピン27aにより、前後移動するロツ
ド31と連結される。ロツド31は後輪舵取機構34のサーボ
制御弁32の一方の弁要素と結合される。
後輪舵取機構34はサーボ制御弁32とアクチユエータと
を一体的に構成される。アクチユエータはシリンダ33に
ピストン35を嵌合してなり、ピストン35に結合したロツ
ドの外端が車体に支持される。サーボ制御弁32の他の弁
要素はシリンダ33と一体であり、ロツド36を結合する。
車体に支軸38により支持したレバー37の一端にロツド36
が連結され、他端に前後移動するロツド39が連結され
る。ロツド39の後端は後輪40を支持するナツクルアーム
41の腕と連結される。左右のナツクルアーム41はタイロ
ツド42により連動連結される。
舵角比制御機構Aの制御レバー30にピン27aを中心と
する円弧状の溝29が設けられ、溝29に沿つて摺動可能に
連結ピン28が制御レバー30に結合される。連結ピン28を
摺動させるために、出力リンク27の端部に円弧状の部分
歯車22が一体に形成され、部分歯車22に噛み合う歯車17
が舵角比制御モータ18により駆動される。このため、歯
車17と同軸に結合した歯車16に舵角比制御モータ18のウ
オーム軸21が噛み合される。舵角比制御モータ18と歯車
17は一体的に枠に支持され、該枠がアクチユエータ19に
より車体の案内溝20に沿つて摺動される。アクチユエー
タ19はシリンダにピストンを嵌合してなり、該ピストン
がロツドにより舵角比制御モータ18の枠と連結され、通
常はばねの力により前方(歯車17と部分歯車22との噛合
いを解除する方向)へ付勢される。
制御レバー30の支軸23は端面に、溝29と連続する溝を
有する。支軸23に結合したレバー24をアクチユエータ25
により時計方向へ回動すると、支軸23の溝が制御レバー
30の溝29から遮断される。アクチユエータ25はシリンダ
にピストンを嵌合してなり、ピストンとレバー24がロツ
ドにより連結される。通常はアクチユエータ25に内蔵さ
れたバネの力によりレバー24はストツパ26に押し付けら
れ、支軸23の溝と制御レバー30の溝29とが連続する状態
にする。
いま、ハンドル5を右へ切ると、前輪舵取機構7のド
ラツグリンク10が前方へ移動し、ナツクルアーム3が支
軸3aを中心として時計方向へ回動し、前輪2が右方へ偏
向される。同時に、ロツド12も前方へ移動し、制御レバ
ー30が支軸23を中心として反時計方向へ回動する。出力
リンク27によりロツド31が前方へ引かれ、サーボ制御弁
32の作用によりアクチユエータの図において上側の室へ
圧油が供給される。シリンダ33が前方へ移動し、レバー
37によりロツド39が後方へ押され、ナツクルアーム41が
支持41aを中心として反時計方向へ回動し、後輪40が左
方(前輪と逆位相)へ偏向される。この時、車両の旋回
半径が小さくなるので、低速走行での小回り性が向上さ
れる。車速に関連して舵角比制御モータ18により歯車17
を回転し、出力リンク27をピン27aを中心として反時計
方向へ回動すると、連結ピン28は支軸23の左側へ移動す
る。この時、後輪40は前輪2と同位相に偏向され、高速
走行での車線変更時の操縦安定性が向上される。
本発明によれば、マイクロコンピユータからなる電子
制御装置51において、通常は舵角比設定手段の車速対応
舵角比制御モード(第2図を参照)に基づき、車速セン
サ55により検出された車速に対応する目標舵角比が決定
され、舵角比制御モータ18が駆動され、舵角比センサ56
により検出された実舵角比が目標舵角比と一致したとこ
ろで舵角比制御モータ18が停止される。
電子制御装置51は車速55の異常を検知する異常検知手
段を備えている。つまり、車速センサ55の故障は車速セ
ンサ55の検出電圧に対する、低レベルの基準値と高レベ
ルの基準値とのそれぞれの比較で判定あれる。車速セン
サ55の検出電圧が通常の走行ではあり得ない低レベルの
基準値よりも低いか高レベルの基準値よりも高い状態が
所定時間続いた場合は、車速センサ55が故障したものと
判断し、舵角比設定手段が車速対応舵角比制御モードか
ら前輪舵角対応舵角比制御モード(第2図を参照)に切
り換わる。
前輪舵角比制御モードでは前輪舵角が所定値以下では
後輪が前輪と同位相に、所定値以上では後輪が前輪と逆
位相に制御されるので、高速走行での車線変更時の操縦
安定性と低速走行での小回り性が維持される。
第3図は上述の制御をマイクロコンピユータからなる
電子制御装置51により行う性プログラムの流れ図であ
る。同図においてp11〜p24、p31〜p36は制御プログラム
の各ステツプを表す。制御プログラムはp11で開始し、p
12で車速センサ55の検出電圧Eを読み込む。p13で検出
電圧Eが高レベルの基準値eshよりも高いか否かを判定
する。検出電圧Eが高レベルの基準値eshよりも低い場
合は、p14で検出電圧Eが低レベルの基準値eslよりも低
いか否かを判定する。検出電圧Eが低レベルの基準値es
lよりも低い場合は、車速センサ55が故障と一応判断
し、p18へ進む。検出電圧Eが低レベルの基準値eslより
も高い場合は、車速センサ55は正常と判断し、p15でタ
イマTを0とし、計時を停止する。p16で車速センサ55
の信号に基づき、車速Vを検出する。p17で舵角比設定
手段の車速対応舵角比制御モードに基づき、車速Vに対
応する舵角比kを決定し、p22へ進む。
p13で検出電圧Eが高レベルの基準値eshよりも高い場
合は、車速センサ55が故障と一応判断し、p18でタイマ
Tに1を加える。すなわち計時を開始する。p19でタイ
マTが基準値tsよりも大きいか否かを判定する。タイマ
Tが基準値tsよりも小さい場合は、車速センサ55は正常
と判断してp24へ進む。タイマTが基準値tsよりも大き
い場合は、車速センサ55は故障と判断し、p20で前輪舵
角センサ59により前輪舵角θを検出する。p21で舵角比
設定手段の前輪舵角対応舵角比制御モードにより、前輪
舵角θに対応した舵角比kを決定する。p22で舵角比k
を目標舵角比ktとする。p23で第4図に示す割込プログ
ラムに基づき舵角比制御モータ18を駆動し、p24で終了
する。
第4図はp23で実行する割込プログラムの流れ図であ
る。割込プログラムはp31で開始し、p32で舵角比が目標
舵角比ktとなるように舵角比制御モータ18を駆動する。
p33で舵角比センサ56からの信号に基づいて実舵角比ks
を読み取る。p34で実舵角比ksが目標舵角比ktと等しい
か否かを判定する。実舵角比ksが目標舵角比ktと等しく
ない場合はp32へ戻る。実舵角比ksが目標舵角比ktと等
しい場合は、p35で舵角比制御モータ18を停止し、p36で
RTIすなわち第3図に示すプログラムへ戻る。
[発明の効果] 本発明は上述のように、車速を検出する車速センサ
と、前輪舵角を検出する前輪舵角センサと、前記車速セ
ンサの異常を検知する異常検知手段と、後輪舵取機構
と、前記車速センサの信号に基づき前輪舵角に対する後
輪舵角の比を決定する車速対応舵角比制御モードと、前
記前輪舵角センサの信号に基づき前輪舵角に対する後輪
舵角の比を決定する前輪舵角対応舵角比制御モードとを
備える舵角比設定手段と、前記舵角比設定手段の前記2
つの舵角比制御モードのいずれかに基づき前記後輪舵取
機構を作動させる舵角比制御機構とを備える四輪操舵装
置において、通常は車速対応舵角比制御モードにより前
記舵角比制御機構を作動し、前記異常検知手段により車
速センサの異常を検知した時には前輪舵角対応舵角比制
御モードにより前記舵角比制御機構を作動するものであ
るから、通常は車速対応舵角比制御モードにより舵角比
制御機構が駆動される。
異常検知手段により車速センサが失陥したものと判断
された時は、車速対応舵角比制御モードから前輪舵角対
応舵角比制御モードに切り換わり、これにより車速対応
舵角比モードとほぼ同様に後輪が操舵され、低速走行で
の小回り性と高速走行での操縦安定性が維持される。
車速センサと前輪舵角センサが同時に故障すること
は、極めてまれであるから、構成が簡単ながら、車速セ
ンサが故障しても四輪操舵車両としての機能が維持され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る舵角比制御装置を備えた四輪操舵
車両の概略構成を示す平面図、第2図は舵角比設定手段
の舵角比制御モードの特性線図、第3,4図は同舵角比制
御装置を制御するプログラムの流れ図である。 6:操舵軸、17:歯車、18:舵角比制御モータ、19,25:アク
チユエータ、22:部分歯車、23:支軸、27:出力リンク、2
8:連結ピン、30:制御レバー、34:後輪舵取機構、40:後
輪、51:電子制御装置、55:車速センサ、56:舵角比セン
サ、59:前輪舵角センサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車速を検出する車速センサと、前輪舵角を
    検出する前輪舵角センサと、前記車速センサの異常を検
    知する異常検知手段と、後輪舵取機構と、前記車速セン
    サの信号に基づき前輪舵角に対する後輪舵角の比を決定
    する車速対応舵角比制御モードと、前記前輪舵角センサ
    の信号に基づき前輪舵角に対する後輪舵角の比を決定す
    る前輪舵角対応舵角比制御モードとを備える舵角比設定
    手段と、前記舵角比設定手段の前記2つの舵角比制御モ
    ードのいずれかに基づき前記後輪舵取機構を作動させる
    舵角比制御機構とを備える四輪操舵装置において、通常
    は車速対応舵角比制御モードにより前記舵角比制御機構
    を作動し、前記異常検知手段により車速センサの異常を
    検知した時には前輪舵角対応舵角比制御モードにより前
    記舵角比制御機構を作動することを特徴とする四輪操舵
    車両の舵角比制御装置。 することを特徴とする四輪操舵車両の舵角比制御装置。
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