JPH01262265A - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動機を駆動源として後輪を転舵する車両の
後輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術） 前輪転舵に応じて後輪をも転舵する４輪操舵装置等を備
えた車両においては、後輪を転舵するための後輪操舵装
置が必要となる。この後輪操舵装置としては、従来より
、その後輪転舵の駆動源に油圧を用いたものあるいは電
動機を用いたものが知られており、後者については例え
ば実開昭６２−２５２７７号公報に開示されている。

上記電動機式の後輪操舵装置は、一般に、上記公報にも
記載されているように、電動機の駆動により、これに連
結された後輪転舵ロッド等の後輪転舵手段を変位させて
後輪を転舵する構成とされており、油圧式のものに比し
て後輪転舵の制御をきめ細かく行うことが可能である。

反面、後輪転舵の制御が専ら電気的に行われるので、こ
の制御系の故障等の異常に対するフェイルセーフについ
ては十分な配慮が必要である。このため従来、特開昭６
１−２０２９７７号公報に開示されているように、後輪
転舵手段をつねに所定の中立位置に向けて付勢するセン
タリングスプリング等の中立位置復帰手段を設け、異常
発生時にはこの中立位置復帰手段の付勢力によって、中
立位置から変位した後輪転舵手段を中立位置に復帰せし
める工夫がなされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、中立位置復帰手段による付勢力には一定
の限界があり、異常発生時、電動機の有する保持力等の
ため、後輪転舵手段の中立位置への復帰が円滑に行われ
なくなることが考えられる。

これに対し、異常発生時後輪転舵手段と電動機との連結
を解除するクラッチ等の連結解除手段を設けるようにす
れば、電動機の保持力等の如何にかかわらず、後輪転舵
手段を中立位置へ確実に復帰させることが可能となるが
、この場合には上記保持力等による抵抗が全くなくなる
ため、中立位置への復帰が急激になされることとなり、
運転者等に違和感を与えることが考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、異常発生時、中立位置から変位した後輪転舵手段を
中立位置復帰手段の付勢力によって中立位置へ確実に復
帰せしめることができ、しかもこれを運転者等に違和感
を与えることなく実現することのできる車両の後輪操舵
装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による車両の後輪操舵装置は、異常発生時におけ
る連結解除手段の作動を、後輪転舵手段の中立位置への
復帰が徐々に行われるように制御する制御手段を設ける
ことにより上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、第１図に示すように、後輪に連結され、変位
することによって該後輪を転舵する後輪転舵手段と、こ
の後輪転舵手段をつねに所定の中立位置に向けて付勢す
る中立位置復帰手段と、前記後輪転舵手段に連結され、
該後輪転舵手段を前記中立位置復帰手段の付勢力に抗し
て前記中立位置から変位させる電動機と、所定の異常発
生時、前記後輪転舵手段と前記電動機との連結を解除し
て、前記中立位置から変位した前記後輪転舵手段を前記
中立位置復帰手段の付勢力によって前記中立位置に復帰
せしめる連結解除手段と、前記後輪転舵手段の前記中立
位置への復帰が徐々に行われるように前記連結解除手段
の作動を制御する制御手段とを備えてなることを特徴と
するものである。

上記「所定の異常発生時」とは、中立位置から変位した
後輪転舵手段を中立位置復帰手段の付勢力によって中立
位置へ復帰せしめる動作を必要とするような異常が発生
したときを意味し、例えば、電動機またはその制御系に
異常が生じて電動機が作動不能となった場合、あるいは
電動機は作動可能であるがその制御系の異常が電動機駆
動による中立位置復帰の制御を行うには不適当なもので
ある場合等が該当する。

上記「制御手段」は、後輪転舵手段の中立位置への復帰
が徐々に行われるように連結解除手段の作動を制御する
ものであるが、この制御は、異常発生時における電動機
の保持力（すなわち出力軸から入力される外部負荷に対
する抵抗力）の大きさ等に応じて行えばよい。なお、こ
の場合、後輪操舵装置が、連結解除位置よりも電動機側
に該電動機の出力軸をロックするブレーキ等を備えてい
るものであれば、このブレーキ等により出力軸をロック
させて電動機側の保持力を一定にした上で連結解除手段
の作動制御を行う構成としてもよい。

上記制御手段によって行われる制御は、後輪転舵手段の
中立位置への復帰を徐々に行わしめることが可能なもの
であれば、特に限定されるものではないが、連結解除手
段を断続的に繰り返して作動させる制御、あるいは、後
輪転舵手段と電動機との連結が徐々に解除されるように
連結解除手段を作動させる制御を採用すると効果的であ
る。

（作　　用） 上記構成に示すように、所定の異常発生時における後輪
転舵手段の中立位置への復帰が、制御手段により作動制
御される連結解除手段によって徐々に行われることとな
る。

上記復帰を徐々に行わしめる制御は、具体的には、例え
ば、連結解除手段を断続的に繰り返して作動させる制御
、あるいは、後輪転舵手段と電動機との連結が徐々に解
除されるように連結解除手段を作動させる制御等が用い
られる。

（発明の効果） このように本発明によれば、異常発生時、中立位置から
変位した後輪転舵手段を中立位置復帰手段の付勢力によ
って中立位置へ確実に復帰せしめることができ、しかも
これを運転者等に違和感を与えることなく実現すること
ができる。

（実　施　例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第２および３図は、本発明による車両の後輪操舵装置の
一実施例を示す全体構成図およびその要部詳細図である
。

第２図に示すように、後輪操舵装置２は、前輪転舵に応
じて後輪をも転舵する４輪操舵装置の一部を構成するも
のであって、後輪転舵手段たる後輪転舵ロッド４と、中
立位置復帰手段６と、電動機たるサーボモータ８と、連
結解除手段たるクラッチ１０と、制御手段たるコントロ
ールユニット１２とを備えてなっている。

後輪転舵ロッド４は、車幅方向に延設され、その両端部
が左右１対のタイロッド１４Ｌ、１４Ｒおよびナックル
アーム１６Ｌ、　１８Ｒを介して左右１対の後輪１８Ｌ
、　１８Ｒに連結されてなり、該後輪転舵ロッド４が車
幅方向に変位することにより後輪１８Ｌ。

１８Ｒを転舵するようになっ′Ｃいる。

中立位置復帰手段６は、後輪転舵ロッド４に付設され、
第４図にその断面を詳細に示すように、車体２０に固定
されたケーシング２２を有し、このケーシング２２内に
は１対のばね受け２４ａ　、　２４ｂが遊嵌されて、こ
れらばね受け２４ａ　、　２４ｂの間に圧縮ばね２６が
配設されている。上記後輪転舵ロッド４はケーシング２
２を貫通して延び、この後輪転舵ロッド４には１対の鍔
部４ａ、４ｂが間隔をおいて形成され、該鍔部４ａ、４
ｂにより上記ばね受け２４ａ　、　２４ｂを受止する構
成とされており、後輪転舵ロッド４は圧縮ばね２６によ
ってつねに所定の中立位置（すなわち、後輪１８Ｌ、１
８Ｒが舵角零の直進状態となる位置）に向けて付勢され
ている。上記圧縮ばね２６は、コーナリング時のサイド
フォースに打ち勝つだけのばね力を備えたものとされて
いる。

サーボモータ８は、ステップモータであって、第３図に
示すように、その出力軸８ａが、歯車列２８ａとボール
ねじ２８ｂとからなる減速機構２８を介して後輪転舵ロ
ッド４に連結され、第２図に示すように、コントロール
ユニット１２からの制御信号により作動して、後輪転舵
ロッド４を中立位置復帰手段６の付勢力に抗して中立位
置から変位させるようになっている。このサーボモータ
８の出力軸８ａには、該出力軸８ａの回転に制動を加え
るブレーキ３０が設けられ、このブレーキ３０の作動に
より、出力軸８ａ　　（ひいては後輪転舵ロッド４）を
ロックして該後輪転舵ロッド４を所定の変位状態に保持
することができるようになっている。このブレーキ３０
の作動は、コントロールユニット１２によって制御され
る。

クラッチ１０は、サーボモータ８の出力軸８ａと歯車列
２８ａとの間に設けられ、後述する所定の異常発生時、
後輪転舵ロッド４とサーボモータ８との連結を解除し、
これにより中立位置から変位した後輪転舵ロッド４を中
立位置復帰手段６の付勢力によって中立位置に復帰させ
るようになっている。このクラッチ１０の作動は、コン
トロールユニット１２によって制御される。

第５図は、上記ブレーキ３０およびクラッチ１０を詳細
に示す断面図である。

ブレーキ３０は、サーボモータ８の出力軸８ａに固設さ
れ、両面に放射状に延びる複数の凹凸溝が形成されたデ
ィスク３２のサーボモータ８側の凹凸溝と噛合する凹凸
溝を有するリングプレート３４と、このリングプレート
３４をケーシング３５に固設された吸着板３６に吸着せ
しめるソレノイド３８とからなり、ソレノイド３８に通
電されていないＯＦＦ状態では、リングプレート３４を
ディスク３２と共に自由に回転させる一方、ソレノイド
３８に通電されているＯＮ状態では、リングプレート３
４をディスク３２との噛合状態を維持させたまま吸着板
３６に吸着せしめて、ディスク３２の回転、すなわちサ
ーボモータ８の出力軸８ａの回転に制動を加えるように
なっている。

クラッチ１０は、直列に２つ設けられたツインクラッチ
であって、上流側（ブレーキ３０側）のクラッチＩＯＡ
はノーマルオーブン型、下流側（歯車列２８ａ側）のク
ラッチＬＯＢはノーマルクローズ型とされている。すな
わち、クラッチ１．　ＯＡは、ディスク３２の下流側の
凹凸溝と噛合する凹凸溝を有するリングプレート４０と
、このリングプレート４０を、出力軸８ａと同軸の回転
軸４２に固設されたディスク４４に吸着せしめるソレノ
イド４６とからなり、ソレノイド４６に通電されていな
いＯＦＦ状態では、リングプレート４０とディスク４４
との連結が解除される一方、ソレノイド４６に通電され
ているＯＮ状態では、リングプレート４０とディスク４
４とが面接触により連結されるようになっている。なお
、リングプレート４０はディスク３２とはつねに噛合状
態を維持している。また、クラッチＩＯＢは、回転軸４
２に固設されたハブ４８にスプライン結合されたリング
プレート５０と、このリングプレート５０の下流側の面
に当接してスプリング５２のばね力によりリングプレー
ト５０を上流側に押圧するパッド５４と、このパッド５
４により押圧されたリングプレート５０の上流側への所
定量以上の移動を規制するようにリングプレート５０の
上流側の面に当接する、回転軸４２と同軸の回転軸５６
に固設されたドラム５８と、リングプレート５０を下流
側から吸引して該リングプレート５０とドラム５８とを
引き離すソレノイド６０とからなり、ソレノイド６０に
通電されていないＯＦＦ状態では、リングプレート５０
とドラム５８とが面接触により連結され、ソレノイド６
０に通電されているＯＮ状態では、リングプレート５０
とドラム５８との連結が解除されるようになっている。

したがって、サーボモータ８の作動による出力軸８ａの
回転は、ブレーキ３０およびクラッチＩＯＢがＯＦＦ状
態でかつクラッチＩＯＡがＯＮ状態のときにのみ、歯車
列２８ａに伝達されることとなるが、平常時における後
輪転舵はこの状態において行われるようになっている。

なお、クラッチ１０として、クラッチＩＯＡおよびＩＯ
Ｂを２つ直列に設けてなるツインクラッチとしたのは、
いずれか一方が焼付等により作動不能に陥った場合にお
いても、他方をＯＮまたはＯＦＦ状態とすることにより
、サーボモータ８と歯車列２８ａ（ひいては後輪転舵ロ
ッド４）との連結を解除することができるようにするた
めであり、また、一方をノーマルオーブン型、他方をノ
ーマルクローズ型としたのは、カプラの外れ等により両
クラッチＩＯＡ、　ＩＯＢへの給電が停止したとき上記
連結を解除するためにはノーマルオーブン型のクラッチ
が必要であるが、両方共ノーマルオーブン型とすること
は平常時における動力伝達のために両クラッチをＯＮ状
態とすることが必要となり、消費電力が余分に必要とな
るからである。

第２図に示すように、コントロールユニット１２は、上
記サーボモータ８、ブレーキ３０およびクラッチＩＯの
作動制御を行うものであることはすでに述べたとおりで
あるが、このコントロールユニット１２による制御は、
同図に示すように、後輪操舵装置２が４輪操舵装置の一
部を構成するものであることから、所要の４輪操舵機能
を果すべく行われるようになっている。

４輪操舵装置は、後輪操舵装置２のほかに、前輪転舵機
構７０と、走行条件に応じた適切な後輪転舵制御のため
にコントロールユニット１２へ種々の情報を送る各種セ
ンサ等とを備えてなっている。

前輪転舵機構７０は、車幅方向に延設され、両端部が左
右１対のタイロッド７２Ｌ、　７２Ｒおよびナックルア
ーム７４Ｌ、７４Ｒを介して左右１対の前輪７６Ｌ、７
６Ｒに連結されたラック７８と、一端部にラック７８と
噛合するビニオン８０が設けられるとともに他端部にス
テアリングホイール８２が設けられたステアリングシャ
フト８４とからなり、ステアリングホイール８２のハン
ドル操作により、ラック７８を車幅方向に変位させて前
輪７８Ｌ、　７６Ｒを転舵するようになっている。

コントロールユニット１２による後輪転舵制御は、車速
感応で行われるようになっており、車速に応じた転舵比
（後輪舵角／前輪舵角）の変更の一例としては第６図に
示すような場合がある。同図に示す制御特性を付与した
ときには、前輪舵角に対する後輪舵角は、車速が大きく
なるに従って同位相方向へ変化することとなり、このよ
うすを第７図に示す。

このような後輪転舵制御をなすべく、コントロールユニ
ット１２には、ハンドル舵角センサ８６、車速センサ８
８、および上記サーボモータ８の回転位置を検出するロ
ータリエンコーダ６２からの信号が入力され、コントロ
ールユニット１２では、ハンドル舵角（理論的に前輪舵
角と等しい）と車速とに基づいて目標後輪舵角を演算し
、必要とする後輪転舵量に対応する制御信号がサーボモ
ータ８に出力される。そして、サーボモータ８の作動が
適正になされているか否かをロータリエンコーダ６２に
よって常時監視しつつ、つまりフィードバック制御の下
で後輪の１８Ｌ、１８Ｒの転舵がなされるようになって
いる。

上記後輪転舵制御においては、フェイルセーフのために
、その制御系が２重構成とされている。

すなわち、上記ハンドル舵角センサ８６に対して前輪舵
角センサ９０が付加され、車速センサ８８に対して第２
の車速センサ９２が付加され、ロータリエンコーダ６２
に対して、クラッチ１０よりも後輪転舵ロッド４側の部
材の機械的変位を検出する後輪舵角センサ６４が付加さ
れており、これら３組のセンサにおいて、対応するセン
サの両者が同一の値を検出したときにのみ後輪転舵を行
うようにされている。したがって、上記３組のセンサに
おいて、例えば第１の車速センサ８８で検出した車速と
第２の車速センサ９２で検出した車速とが異なるときに
は、異常（故障）発生ということで、後述するフェイル
モード時の制御によって後輪１１１１Ｌ、　１８Ｒを中
立位置に保持するようになっている。

また、各種の異常検出のために、コントロールユニット
１２には、スイッチ９４．９Ｇ、　９８．　１００から
の０Ｎ−ＯＦＦ信号が入力され、またオルタネータのし
端子１０２からは発電の有無を表す信号が入力される。

ここで上記スイッチ９４はニュートラルクラッチスイッ
チ、スイッチ９Ｂはインヒビタースイッチ、スイッチ９
８はブレーキスイッチ、スイッチ１００はエンジンスイ
ッチである。ここで、ニュートラルスイッチ９４は、手
動変速機を備えた車両において、手動変速機のシフト位
置がニュートラルあるいはクラッチペダルを踏み込んだ
ときにＯＦＦ信号が出力され、それ以外はＯＮ信号が出
力されるようになっている。インヒビタースイッチ９６
は、自動変速機を備えた車両において、そのレンジがニ
ュートラル（Ｎ）あるいはパーキング（Ｐ）にあるとき
には、ＯＮ信号が出力され、走行レンジにあるときには
ＯＦＦ信号が出力されるようになっている。ブレーキス
イッチ９８はブレーキペダルを踏み込んだときにＯＮ信
号が出力され、エンジンスイッチ１００はエンジンが運
転状態にあるときＯＮ信号が出力されるようになってい
る。

第８図は、上記制御系をブロック図で示したものである
。

マイクロプロセッサ１０４はＩと■との２重構造とされ
、このマイクロプロセッサ１０４には、車速センサ８ｇ
、　９２およびスイッチ９４．９Ｇ、　９８．１００な
らびにオルタネータのし端子１０２からの信号がバッフ
ァ１０６を介して入力され、またセンサ８Ｂ、　９０゜
６４からの信号がＡ／Ｄ変換器１０８を介して入力され
、ロータリエンコーダ６２からの信号がインタフェース
１１０を介して入力される。他方マイクロプロセッサ１
０４において生成された信号は、モータ駆動回路１１２
を介してサーボモータ８に送出され、またブレーキ駆動
回路１１４を介してブレーキ３０に送出され、あるいは
クラッチ駆動回路１１Ｂを介してクラッチ１０に送出さ
れる。この後輪転舵制御は、オルタネータのし端子１０
２からの信号がノ１イ（Ｈｌ）となったことを条件に開
始されるようになっている。なお、同図中符号１１８は
バッテリー、１２０はイグニッションキースイッチ、１
２２はリレーで、後述する所定の異常が発生したときに
は、リレー駆動回路１２４の作動によってコイル１２６
への通電が停止され、この結果リレー１２２の接点の切
換えがなされて、モータ駆動回路１１２への給電が停止
されるとともに警告ランプ１２８が点灯する。

また、上記以外の異常が発生したときには、マイクロプ
ロセッサ１０４によりトランジスタ１３０にベース電流
が流れて警告ランプ１２８が点灯する。

次に、４輪操舵装置において発生し得る異常とその処置
について説明する。

本実施例においては、異常の発生箇所に対応した処置が
施されるようになっており、処置の態様としては以下の
２つの態様がある。

処置態様Ａ（第１フェイルモード時の制御）後輪１８Ｌ
、　１８Ｈの制御およびその位置判定が依然として可能
な場合の態様である。すなわち、サーボモータ８によっ
て後輪転舵ロッド４を中立位置に復帰させることが可能
なときには、このサーボモータ８によって中立位置への
復帰を行うようになっている。具体的には、本処置の内
容は、次のようになっている。

■警告ランプ１２８の点灯の後に、 ■サーボモータ８の駆動により後輪転舵ロッド４を中立
位置に復帰せしめ、 ■その後ブレーキ３０をＯＮにする。

処置態様Ｂ（第２フェイルモード時の制御）後輪１８Ｌ
、　１８Ｈの制御またはその位置判定が不能となった場
合の態様である。本処置の内容は、次のとおりである。

■警告ランプ１２８の点灯の後に、 ■ブレーキ３０をＯＮにし、 ■サーボモータ８への給電を停止し、 ■その後クラッチＩＯＡをＯＦＦにして、サーボモータ
８と後輪転舵ロッド４との連結を解除し、■中立位置復
帰手段６のばね力によって後輪転舵ロッド４が中立位置
に復帰するのを待った後に、 ■クラッチＩＯＡをＯＮにして、サーボモータ８と後輪
転舵ロッド４とを連結する。

上記処置態様Ｂにおいて、クラッチＬＯＡをＯＦＦにす
る動作が急激になされると、後輪転舵ロッド４が中立位
置復帰手段６のばね力によって短時間のうちに中立位置
へ復帰することとなるが、前後輪が同位相状態にあると
きにこのような現象が起きると車両姿勢に悪影響を及ぼ
すことが考えられるので、本実施例においては、同位相
側に変位している後輪転舵ロッド４の中立位置への復帰
が徐々に行われるように、コントロールユニット１２に
よってクラッチＩＯＡの作動を制御するようになってい
る。すなわち、第９図に示すように、コントロールユニ
ット１２は、所定時間クラッチＩＯＡを断続的に繰り返
してＯＮ・ＯＦＦ作動させる制御を行い、これにより同
図に示すように、後輪転舵ロッド４を徐々に中立位置へ
復帰せしめるようになっている。なお、上記所定時間は
、後輪転舵ロッド４が中立位置へ復帰するのに十分な時
間に設定されている。

以下、異常モードとその設定条件を各系統に分類し、対
応する処置態様について説明する。

車速信号系統 本系統に異常が発生したと判定されたときには、前記態
様Ａの処置がなされる。

（１）第１の車速センサ８８の変化量エラー本判定は、
ブレーキスイッチ９８がＯＦＦ状態であり、かつ第１の
車速センサ８８がＩｄＶ１／ｄｔｌ＞ａ（定数）の減速
度を検知したことが条件とされる。ここでＶｌは第１の
車速センサ８８が検出した車速を表わす。すなわち、車
両の制動がなされていないにもかかわらず所定以上の減
速を示したときには第１の車速センサ８８の異常と判定
される。

（２）第２の車速センサ９２の変化量エラー本判定は、
上記第１の車速センサ８８のときと同様に、ブレーキス
イッチ９８がＯＦＦ状態であり、かつ第２の車速センサ
９２がｌ　ｄ　Ｖ　２　／　ｄ　ｔ　ｌ　＞　ａ（定数
）の減速度を検知したことが条件とされる。

ここでｖ２は第２の車速センサ９２が検出した車速を表
わす。

（３）車速不一致エラー 本判定は、第１．第２の車速センサ８８．９２の検出値
が例えばＩＶｌ−Ｖ２１＞ｂ　（定数）で表わされるよ
うに一致しないことが条件とされる。

この場合、少なくともいずれか一方の車速センサの異常
が発生したと考えられるため、その異常がいずれのセン
サ８８．９２に発生しているか否かにかかわらず、異常
と判定されて、前述したように、態様Ａの処理がなされ
る。

（４）両車速センサ８８．９２の同時異常本判定は、オ
ルタネータのし端子１０２がらの信号がハイ（Ｈｌ）で
あることと、第１．第２の車速センサ８８．９２の出力
が零（Ｖｌ−Ｖ２−０）であることを前提として、手動
変速機付車両にあっては、ニュートラルクラッチスイッ
チ９４のＯＮ状態が一定時間継続したことを条件に、他
方自動変速機付車両にあっては、インヒビタースイッチ
９６がＯＦＦ、エンジンスイッチ１００がＯＮ、並びに
ブレーキスイッチ９８がＯＦＦの状態が一定時間継続し
たことを条件に両センサ８Ｂ、　９２の同時異常と判定
される。

すなわち、発電量から判断して走行可能なエンジン回転
数でありかつシフト位置から走行中と考え得るにもかか
わらず、車速が零ということは、センサ８８．９２に何
らかの異常が発生したことに外ならない。

後輪転舵機構系統 本系統に異常が発生していると判定されたときには、態
様Ｂの処置がなされる。

（１）制御ズレ（その１） 本判定は、ロータリエンコーダ６２の出力（ＥＮ）と後
輪舵角センサ６４の出力すなわち後輪舵角（θＲ）との
不一致、例えばｌ　ｆ　（ＥＮ）　−Ｇ（θＲ）ｌ＞Ｃ
（定数）であることが条件とされる。

（２）制御ズレ（その２） 本判定は、コントロールユニット１２によって設定され
た目標後輪舵角（θｒ）と実後輪舵角（θＲ）との不一
致、例えば１θｒ−θＲ１＞Ｃ（定数）であることが条
件とされる。

（３）後輪基準位置エラー 本判定は、制御開始時（イニシャライズ時）に後輪のセ
ンタ基準が見つからないことが条件とされる。ここで、
イニシャライズはエンジンスイッチ１００をＯＮしたこ
とを条件として行われるようになっている。

ＤＣサーボモータ系統 本系統に異常が発生していると判定されたときには、態
様Ｂの処置がなされる。

（１）回転量エラー 本判定は、制御量とモータ８の回転量（エンコーダ６２
の検出値）が一致しないことが条件とされる。

（２）　　モータモニタエラー 本判定は以下の場合になされる。

■モータコイルの断線、短絡。

■ハーネスの断線、短絡。

■モータ駆動回路１１２の故障。

後輪舵角センサ系統 本系統に異常が発生していると判定されたときには態様
Ｂの処置がなされる。

（１）　　ロークリエンコーダモニタエラー本判定は、
エンコーダ６２から出力されるコードに異常が認められ
たことが条件とされる。

（２）後輪舵角センサモニタエラー 本判定は後輪舵角センサ６４の出力が設定範囲を越えた
ことが条件とされる。

前輪舵角センサ系統 本系統に異常が発生していると判定されたときには、態
様への処置がなされる。

（１）ハンドル舵角センサモニタエラー本判定はハンド
ル舵角センサ８６の出力が設定範囲を越えたことが条件
とされる。

（２〉　　前輪舵角センサモニタエラー本判定は前輪舵
角センサ９０の出力が設定範囲を越えたことが条件とさ
れる。

（３）前輪舵角不一致エラー 本判定はハンドル舵角センサ８６と前輪舵角センサ９０
との出力の差が一定値以上になったことが条件とされる
。

電磁クラッチの切断作動不良 クラッチ１０の切断作動不良と判定されたときには、態
様Ａの処置がなされる。

本判定は、クラッチＩＯＡおよびＩＯＢに対してＯＦＦ
信号を出力し、かつサーボモータ８を作動させたときに
、後輪舵角センサ６４の出力が一定値以上変動したこと
、または、クラッチＩＯＡおよび１０Ｂに対してＯＮ信
号を出力し、かつサーボモータ８を作動させたときに、
後輪舵角センサ６４の出力が一定値以上変動したことが
条件とされる。

コントロールユニット系統 本系統に異常が発生していると判定されたときには、態
様Ｂの処置がなされる。

（１）　　ＲＡＭエラー 本判定は、ＲＡＭの読み書きチエツクにおいて異常が認
められたことが条件とされる。

（２）　　ＲＯＭエラー 本判定は、ＲＯＭのダム　サム　チエツクにおいて異常
が認められたことが条件とされる。

（３）　　ＦＲＣエラー 本判定は、自走カウンタのイニシャルチエツクにおいて
異常が認められたことが条件とされる。

（４）　　Ａ／Ｄエラー 本判定は、Ａ／Ｄ変換器１０８のＩ１０チエツクにおい
て異常が認められたことが条件とされる。

（１）演算エラー 本判定は、マイクロプロセッサＩの演算結果とマイクロ
プロセッサ■の演算結果とが一致していないことが条件
とされる。

（２）通信エラー 本判定は、マイクロプロセッサＩと■との間の相互通信
が不能となったことが条件とされる。

ブレーキ ブレーキ３０に異常が発生したときは、態様Ｂの処置が
なされる。このブレーキ３０の異常の判定は、例えば次
のようにして行えばよい。

（１）　　ブレーキ３０によってモータ８の出力軸８ａ
がロックされたままの場合。

ブレーキ３０を非作動（アンロック）とした状態でサー
ボモータ８を回転させる制御を行い、このときにロータ
リエンコーダ６２、後輪舵角センサ６４の出力が無い場
合（後輪１８Ｌ、　１８Ｒが転舵されない）。

（２）ブレーキ３０によりサーボモータ８の出力軸８ａ
をロックすることが不能な場合。

ブレーキ３０をロックさせる制御を行うとともに、サー
ボモータ８を回転させる制動を行ったときに、ロークリ
エンコーダ６２、後輪舵角センサ６４の出力がある場合
（後輪１８Ｌ、１８Ｒが転舵されてしまう）。

次に前述したような異常の態様とこれに応じたフェイル
セーフのための制御とについて、第１０図〜第１２図の
フローチャートを参照しつつ説明する。

なお、以下の説明でＰあるいはＳはステップを示す。

全体制御（第１０図） まず、第１０図のＰＯにおいてシステムイニシャライズ
が行われる。このとき、このイニシャライズの時点で知
り得る異常の検定が行われる（例えば後輪基準位置のエ
ラーのチエツク、コントロールユニット１２のＲＯＭ、
ＲＡＭ等のエラーチエツク等）。

次いで、Ｐｌにおいて各センサあるいはスイッチからの
信号が入力されて、前述した異常の判定が順次行われる
。すなわち、車速信号系統に異常がある場合（Ｐ２の判
別でＹＥＳのとき）、前輪舵角センサ系統に異常がある
場合（Ｐ３の判別でＹＥＳのとき）、クラッチＩＯに異
常がある場合（Ｐ４の判別でＹＥＳのとき）、のいずれ
か１つに該当したときは、Ｐ５に移行して、後述する処
置態様Ａ（第１フェイルモード時の制動）が原則として
なされる。

上記Ｐ２〜Ｐ４の判別ですべてＮｏのときは、Ｐ６〜Ｐ
ｉｔの異常判定がなされる。このＰ６〜ｐＨの判定で、
後輪転舵機構系統に異常がある場合（Ｐ６の判別でＹＥ
Ｓのとき）、サーボモータ８に異常がある場合（Ｐ７の
判別でＹＥＳのとき）、後輪舵角センサ系統に異常があ
る場合（Ｐ８の判別でＹＥＳのとき）、コントロールユ
ニット系統に異常がある場合（Ｐ９の判別でＹＥＳのと
き）、マイクロプロセッサ系統に異常がある場合（Ｐｌ
ｏ）判別でＹＥＳのとき）、ブレーキ３０に異常がある
場合（Ｐｌｌの判別でＹＥＳのとき）、のいずれか１つ
に該当する場合は、ＰＩ３に移行する。この場合は、後
述する処置態様Ｂ（第２フエイルモードの制１８１）が
なされる。

前記Ｐ２〜Ｐ４およびＰ６〜ＰＩＬの判別ですべてＮｏ
のときは、異常がないときであり、このときはＰＩ３に
おいて、正常時の制御がなされる。すなわち、第６図に
示す転舵比特性を実現するような制御がなされる。

処置態様Ａ（第１１図） 前記Ｐ５での制御の詳細を、第１１図に示す。

まず、Ｓｌにおいて、警告ランプ１２８を点灯させて、
運転者に異常が生じたことを知らせる。次いで、後輪転
舵制御とその位置判定が正常に行われるかをチエツクす
べく、Ｓ２．Ｓ３の判定がなされる。すなわち、後輪舵
角センサ６４が正常であり（Ｓ２の判別がＹＥＳのとき
）、かつロータリエンコーダ６２が正常であるとき（Ｓ
３の判別がＹＥＳのとき）は、Ｓ４において、サーボモ
ータ８を作動制御して後輪転舵ロッド４を中立位置へと
徐々に復帰させる。この後、Ｓ５においてサーボモータ
８そのものが正常であることを確認しくＳ５の判別がＹ
ＥＳのとき）、引き続き後輪転舵ロッド４が実際に中立
位置となったことを確認した後（Ｓ６の判別でＹＥＳの
とき）、Ｓ７においてブレーキ３０を作動させて、後輪
転舵ロッド４が中立位置となっている状態でモータ８の
出力軸８ａをロックする。このとき、クラッチＩＯＡは
接続されたままであり、したがって、後輪転軸ロッド４
は、中立位置復帰手段６のばね力と、減速機構２８を介
したモータ８の抵抗と、ブレーキ３０のロック作用とに
よって、強固に中立位置に保持される。

一方、前記Ｓ２．Ｓ３あるいはＳ５のいずれかの判別で
ＮＯのときは、サーボモータ８により後輪転舵ロッド４
を中立位置へ正確に復帰させることが不可能な場合であ
り、この場合は、後述する第１２図の処置態様Ｂにおけ
るＳＬＩへ移行する。

処置態様Ｂ（第１２図） まず、ＳＬＯで警告ランプ１２８を点灯させた後、Ｓｌ
ｌにおいてブレーキ３０を作動させてサーボそ一夕８の
出力軸８ａをロックし、その後ＳＬ２においてサーボモ
ータ８への給電を停止する。これによリサーボモータ８
の暴走等の不具合が発生するのを未然に防止することが
できる。

次に、Ｓ１３においてクラッチＩＯＡを第９図に示すよ
うに断続的に繰り返して０Ｎ−ＯＦＦ作動させ、これに
より、中立位置から変位した後輪転舵ロッド４を、単に
中立位置復帰手段６のばね力により急激に中立位置へ復
帰させるのではなく、このばね力を利用して徐々に中立
位置に復帰せしめ、運転者等に違和感を与えるような車
両姿勢の急激な変化を防止する。但し、前後輪の舵角が
逆位相状態にあるときには、後輪転舵ロッド４の中立位
置への復帰を急激に行っても車両姿勢は安定側に移行す
ることとなるため特に悪影響がなく、また、同位相状態
で上記のように中立位置へ徐々に復帰させている最中に
逆方向にハンドル操作がなされると、本来同位相側にあ
るべき後輪が逆位相側に転じて車両姿勢が不安定となる
ため、Ｓ１４において、前輪実舵角（θＦ）と後輪実舵
角（θＦ）とが逆位相か否かの判別を行い、逆位相にな
った場合には（Ｓ１４の判別でＹＥＳのとき）はクラッ
チ１０ＡをＯＦＦ状態とし、それ以外の場合には（Ｓ１
４の判別でＮＯのとき）は中立位置へ徐々に復帰させる
動作が継続される。Ｓ１３におけるクラッチＩＯＡのＯ
Ｎ・ＯＦＦ作動開始から所定時間が経過すると（Ｓ１５
の判別でＹＥＳのとき）クラッチＩＯＡがＯＦＦされる
（８１Ｂ）。上記所定時間は、すでに述べたように、中
立位置復帰に必要とされる時間を考慮して設定されてい
るが、コーナリングフォース等の外力の程度により中立
位置への復帰に時間がかかる場合にはその間にハンドル
操作により逆位相に転じる可能性が高くなるため、所定
時間経過時、中立位置への復帰が完了しているか否かに
かかわらずクラッチＩＯＡがＯＦＦにされる。

なお、ハンドル操作により逆位相に転じた場合には、Ｓ
１４によりクラッチＩＯＡがＯＦＦにされるのであるが
、この動作は逆位相に転じた後に初めて行われるもので
あるため、上記所定時間を区切ることにより、ハンドル
操作により逆位相に転じることを極力押えるようにする
ものである。

Ｓｉ２におけるクラッチＯＦＦ動作の後、後輪転舵ロッ
ド４が中立位置へ復帰したことが後輪舵角センサ６４か
らの信号により確認されるまでクラッチＩＯＡはＯＦＦ
状態とされ（Ｓ１７の判別でＮｏのとき）、中立位置へ
復帰したことが確認されると（Ｓ１７の判別でＹＥＳの
とき）クラッチＩＯＡが再度ＯＮにされ（Ｓｉ２）、以
後、クラッチＩＯＡはＯＮ状態のまま保持され、これに
より、後輪転舵ロッド４は、中立位置復帰手段６のばね
力と、ブレーキ３０のロック作用とによって強固に中立
位置に保持される。

なお、後輪舵角センサ６４に異常が発生した場合には、
中立位置以外で後輪転舵ロッド４とサーボモータ８との
連結がなされるのを防止するため、８１８のクラッチＯ
Ｎ動作はなされず、クラッチ１゜ＡはＯＦＦ状態に保持
され、後輪転舵ロッド４は中立位置復帰手段６のばね力
によって中立位置に保持される。

なお、上記クラッチＯＮ・ＯＦＦ作動制御は、ノーマル
オーブン型のクラッチＬＯＡについて行うものとして述
べたが、ノーマルクローズ型のクラッチＩＯＢについて
行うようにしてもよい。この場合には、上記の場合とＯ
Ｎ・ＯＦＦを逆にして作動させるようにすればよい。

また、後輪転舵ロッド４の中立位置への復帰を徐々に行
うための方法として、上記のようにクラッチＩＯＡある
いはクラッチＩＯＢを断続的にＯＮ・ＯＦＦさせる方法
に代えて、第１３図に示すように、クラッチＩＯＡに供
給されるクラッチ電流を徐々に小さくすることにより、
クラッチＩＯＡをすべらせてサーボモータ８の出力軸８
ａと歯車列２８ａとの連結を徐々に解除するようにして
もよい。なお、クラッチＩＯＡの代わりにクラッチＩＯ
Ｂを用いてクラッチ電流を徐々に大きくすることにより
上記連結を徐々に解除させることも可能であるが、クラ
ッチを所期の目標どおりすべらせるという点を考慮する
と、クラッチ電流を徐々に小さくする方法、すなわちク
ラッチＩＯＡを用いた制御が好ましい。

クラッチのすべりを利用する上記制御においては、第５
図に示すようなプレート式のクラッチに代えてパウダク
ラッチ等を用い、励磁伝達力を徐々に下げる作動制御を
行うようにしてもよい。

以上詳述したように、本実施例によれば、４輪操舵装置
に故障等による異常が生じたとき、後輪転舵ロッド４を
確実に中立位置へ復帰させた後この中立位置に保持して
通常の２輪操舵車両としての走行機能を確保することが
できるのみならず、異常の態様を区別して、極力サーボ
モータ８を利用して中立位置へ復帰させる一方、止むを
得ない場合のみ中立位置復帰手段６を利用して中立位置
へ復帰させ、しかもその際可能な限り徐々に復帰させる
ようになっているので、中立位置へ復帰させるまでの過
渡状態を極力好ましいものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す概念ブロック図、第２図は
本発明による車両の後輪操舵装置の一実施例を示す全体
構成図、 第３図は該装置の要部詳細図、 第４図は該装置の中立位置復帰手段の詳細断面図、 第５図は該装置のブレーキおよびクラッチの詳細断面図
、 第６および７図は該装置を構成要素の一部とする４輪操
舵装置の作用を示す特性図、 第８図は該装置の制御系のブロック図、第ｔｏ、　１１
および１２図は該装置のコントロールユニットによる制
御例を示すフローチャート、第９および１３図は該制御
例における制御特性を示す特性図である。 ２・・・後輪操舵装置 ４・・・後輪転舵ロッド（後輪転舵手段）６・・・中立
位置復帰手段 ８・・・サーボモータ（電動機） ８ａ・・・出力軸 ＩＯ・・・クラッチ（連結解除手段） １０Ａ・・・ノーマルオーブン型クラッチ１０Ｂ・・・
ノーマルクローズ型クラッチ１２・・・コントロールユ
ニット（制御手段）１８Ｌ、　１８Ｒ・・・後　輪 ２８・・・減速機構 ２８ａ・・・歯車列 ２８ｂ・・・ボールねじ ３０・・・ブレーキ ６２・・・ロークリエンコーダ ６４・・・後輪舵角センサ 第２図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）後輪に連結され、変位することによって該後輪を転
   舵する後輪転舵手段と、 この後輪転舵手段をつねに所定の中立位置に向けて付勢
   する中立位置復帰手段と、 前記後輪転舵手段に連結され、該後輪転舵手段を前記中
   立位置復帰手段の付勢力に抗して前記中立位置から変位
   させる電動機と、 所定の異常発生時、前記後輪転舵手段と前記電動機との
   連結を解除して、前記中立位置から変位した前記後輪転
   舵手段を前記中立位置復帰手段の付勢力によって前記中
   立位置に復帰せしめる連結解除手段と、 前記後輪転舵手段の前記中立位置への復帰が徐々に行わ
   れるように前記連結解除手段の作動を制御する制御手段
   とを備えてなることを特徴とする車両の後輪操舵装置。 ２）前記制御手段によって行われる制御が、前記連結解
   除手段を断続的に繰り返して作動させる制御であること
   を特徴とする請求項１記載の車両の後輪操舵装置。 ３）前記制御手段によって行われる制御が、前記後輪転
   舵手段と前記電動機との連結が徐々に解除されるように
   前記連結解除手段を作動させる制御であることを特徴と
   する請求項１記載の車両の後輪操舵装置。