JPH03143773A

JPH03143773A - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH03143773A
Application number: JP28227189A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Omura; 博志大村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1991-06-19
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2832380B2

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、車両の後輪操舵装置に関する。とくに本発明
は、前輪に対して所定の関係で後輪を操舵するようにな
った後輪転舵手段を有する車両の後輪操舵装置に関する
。

〔従来技術〕

車両において、前輪の転舵に関連させて後輪を転舵する
ようにした４輪操舵装置は既に実用されている。この４
輪操舵装置では、前輪の転舵との関連で後輪の操舵角を
決定するために、マイクロコンピュータのような電子的
制御装置が使用される。この制御装置は、車両の走行状
態を表す種々の要因、たとえば車両速度や前輪の転舵方
向、前輪の転舵角や操舵速度等の−または二辺上の組合
わせに応じて後輪の転舵方向、転舵角等を決定して後輪
転舵手段を作動させる。

この形式の後輪操舵装置においては、制御装置や検出部
、あるいは作動部に故障が生じたとき、後輪転舵手段の
作動をそのまま継続させると危険である。そこで、後輪
操舵装置に故障が生じたとき、この故障を検出して後輪
を中立位置に復帰させるような構成が採用される。

従来この目的で設けられた中立位置への復帰手段は、故
障検出時に後輪を所定の復帰速度で復帰させるものであ
る。この所定速度は、４輪操舵状態から２輪操舵状態へ
の復帰が急激であると運転者に違和感を与える恐れがあ
ることから、この問題を避けるため比較的遅い値に設定
されている。

しかし、車両の運転状態によっては、この遅い復帰速度
は好ましくない場合がある。たとえば、後輪が前輪に対
して逆位相方向に転舵されるのは比較的低速の運転時で
あるが、この状態で故障が検出され、後輪の中立位置へ
の復帰が始まるとすると、この復帰状態の間に車両が加
速され、かつ同方向の転舵が行われたとすると、本来同
位相方向に後輪を転舵することが望ましいにも拘わらず
、後輪が逆位相方向に転舵されたままの状態にある可能
性がある。また、山間路のような曲線の多い道を走行中
に故障が検出されると、後輪は一方向の転舵状態から所
定の復帰速度で復帰を始めることになる。しかし、前輪
は頻繁に操舵方向を変える可能性が高いので、復帰過程
において同位相から逆位相に、あるいはその逆に変化す
る状態が生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の後輪操舵装置における故障時の復帰過
程で生じる上述した問題を解決することを目的とする。

本発明のさらに限定した目的は、後輪操舵装置の故障時
に後輪を中立位置に復帰させる過程において、後輪が前
輪に対して逆位相にならないようにする制御装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明は、後輪転舵手段の故
障時の後輪の中立位置への復帰の速度が車両の走行状態
に応じて変化するように中立復帰半没を制御する復帰速
度制御手段を備える。本発明の一態様においては、上記
した復帰速度制御手段は、故障検出時の前輪と後輪の操
舵方向が同位相である場合に、復帰時における前輪の操
舵速度が予め定められた後輪の所定復帰速度より遅いと
きには後輪を該所定復帰速度で復帰させ、前輪の操舵速
度がこの所定速度より速いときには後輪を前輪の操舵速
度より速い速度で復帰させるように作用する。また、本
発明の他の態様においては、復帰速度制御手段は、後輪
の操舵方向が前輪の操舵方向と同位相であるときには、
所定の復帰速度で後輪を中立位置に復帰させ、逆位相で
あるときには、この所定の復帰速度より速い速度で後輪
を中立位置に復帰させるように作用する。

〔作　用〕

本発明においては、後輪転舵手段の故障時の後輪の中立
位置への復帰の速度が車両の走行状態に応じて変化する
ように制御することにより、後輪の中立位置への復帰過
程において前輪との関係で好ましくない状態が生じるの
を防止できる。たとえば、故障検出時の前輪と後輪の操
舵方向が同位相である場合に、復帰時における前輪の操
舵速度が予め定められた後輪の所定復帰速度より遅いと
きには後輪を該所定復帰速度で復帰させ、前輪の操舵速
度がこの所定速度より速いときには後輪を前輪の操舵速
度より速い速度で復帰させる制御を行えば、前輪の操舵
が逆位相を生じる状態でないときに、後輪を比較的ゆっ
くりとした復帰速度で中立位置に復帰させることにより
、運転者に違和感を与えることを防止できる。また、前
輪の操舵速度が上述の所定速度より速いときには逆位相
状態を生じる恐れがあるが、この場合には、後輪の復帰
速度を速めて、逆位相状態の発生を未然に防止できる。

さらに、後輪の操舵方向が前輪の操舵方向と同位相であ
るときには、所定の復帰速度で後輪を中立位置に復帰さ
せ、逆位相であるときには、この所定の復帰速度より速
い速度で後輪を中立位置に復帰させる制御を行うことに
よっても、好ましくない状態が長く続くのを防止できる
。

〔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１および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およびその要部詳細図である
。

第１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、後輪転舵ロッド４と、中立位置復帰手段６
と、サーボモータ８と、クラッチ１０と、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、１６Ｒを介して左右１対の後輪１８Ｌ、
１８Ｈ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
うようになっている。

中立位置復帰手段６は、後輪転舵ロッド４に付設され、
第３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２４ａ１２４ｂ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２２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、４ｂ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、１８Ｒ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である。

サーボモータ８は、ステップモータであって、第２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１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
置から変位させ得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８＝ａ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および後輪転舵ロッド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ｌＯ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４図に、上記ブレーキ３０およびクラッチ１０の詳細
を示す。ブレーキ３０は、サーボモータ８の出力軸８ａ
に固設されたディスク３２を有する。このディスク３２
は、両面に放射状に延びる複数の凹凸溝が形成されてい
る。さらに、ブレーキ３０は、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
とを有する。このブレーキ３０は、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が、ソレノイド３
８に通電されている○Ｎ状態では、リングプレート３４
をディスク３２との噛合状態を維持させたまま吸着板３
６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、上流側すなわちブレーキ３０側のクラッチＩ
ＯＡはノーマルオーブン型であり、下流側すなわち歯車
列２８ａ側のクラッチＩＯＢまノーマルクローズ型とさ
れている。すなわち、クラッチＩＯＡは、ディスク３２
の反サーボモータ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４４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４２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の反サーボモータ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を有し、リングプレート５０を挟んでパ
ッド５４の反対側にはこのパッド５４により押圧された
リングプレート５０のサーボモータ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の片面に当接
するドラム５８が設けられる。このドラム５８は、回転
軸４２と同軸の回転軸５６に固設されている。さらに、
リングプレート５０を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が設けられ、該
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６０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１０ＢがＯＦＦ状
態でかつクラッチ１０　、Ａ、が○Ｎ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。なお、クラ
ッチ１０として、クラッチＩＯＡおよびＩＯＢを２つ直
列に設けた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
○Ｎ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る。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、カブラの外れ等により両クラッチＩＯＡ、Ｉ
ＯＢ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１図に示すコントロールユニット１２は、サーボモー
タ８、ブレーキ３０およびクラッチ１０の作動制御を行
うものであるが、このコントロルユニット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？２Ｌ、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、７６
Ｒに連結されたクラッチ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７６Ｌ、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５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、この制
御を第６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からの信号が人力され、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クリエンコーダ６２に
よって常時監視しつつ、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１０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、異常すなわち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＋８Ｌ、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９４．９６．９８．１００からの０
Ｎ−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人力される。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９６はインヒビタースイッチ、スイッチ９８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ツを踏み込んだとき
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７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■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８８
．９２およびスイッチ９４．９６．９８．１００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１
０６を企して人力され、またセンサ８６．９０．６４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
を介して人力される。他方マイクロプロセッサ１０４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１
１４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１１６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１０２から
の信号がハイ（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、１２２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ツ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
、１８Ｒ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
、１８Ｒ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持った後に、（６）　　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。

上記処置態様已において、クラッチＩＯＡをＯＦ、Ｆ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、襟に
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、コントロールユニー／
　）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８図に示すように、フント
ロールユニット１２は、所定時間クラッチ１０Ａを断続
的に繰り返してＯＮ・○ＦＦ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。

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ｌｄＶ／ｄｔ１＞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の変化歪エラー本判定
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○ＦＦ状態であり、かつ第２の車速セ
ンサ９２が１ｄＶ２／ｄｔ＞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ｌ　Ｖｌ−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ＨＡ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からの信号がハイ　（Ｈ
ｉ）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○Ｎ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８８．９２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わ
わらす、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Ｉｆ（ＥＮ）Ｇ（θＲ］＞Ｃ（定数）で
あることが条件とされる。

（２）　　！ＩＩ　？卸ズレ（その２）本判定は、コン
トロールユニッ）１２１．：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
１０ｒ−θＲ＞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）　　ロータリー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Ａの処置がなされる。

（１１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渣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ＩＯＢ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。

マイクロプロセッサ系統（１）　　演算エラー本判定は、マイクロプロセッサ■の演算結果とマイクロ
プロセッサＨ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、このときにローク
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、ロータリ
エンコーダ６２、後輪舵角センサ６４の出力がある場合
（後輪１８Ｌ１１８Ｒ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９図〜第１１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９図）まず、第９図のステップ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、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、Ｒ
ＡＭ等のエラーチエツク等が行われる。

次いで、ステップＰ１において各センサあるいはスイッ
チからの信号が人力されて、前述した異常の判定が順次
行われる。すなわち、ステップＰ２の判定で車速信号系
統に異常があるとされた場合、ステップＰ３で前輪舵角
センサ系統に異常があると判定された場合、ステップＰ
４でクラッチ１０に異常があると判定された場合、のい
ずれか１つに該当したときは、ステップＰ５に移行して
、後述する処置態様Ａ、すなわち第１フェイルモード時
の制動が原則としてなされる。

上記ステップＰ２〜Ｐ４の判定がすべてＮｏのときは、
ステップＰ６〜ｐＨの異常判定がなされる。このステッ
プＰ６〜Ｆｉｌの判定のうち、ステップＰ６で後輪転舵
機構系統に異常があると判定された場合、ステップＰ７
でサーボモータ８に異常があると判定された場合、ステ
ップＰ８で後軸舵角センサ系統に異常がある場合、ステ
ップＰ９でコントロールユニット系統に異常があると判
定された場合、ステップＰＩＯでマイクロプロセッサ系
統に異常があると判定された場合、ステップｐＨでブレ
ーキ３０に異常があると判定された場合、のいずれか１
つに該当する場合は、ステップＰ１２に移行する。この
場合は、後述する処置態様Ｂ、すなわち第２フエイルモ
ードの制御がなされる。

ステップＰ２〜Ｐ４およびステップＰ６〜ｐＨの判定が
すべてＮｏのときは、異常がないときであり、このとき
はステップＰ１３において、正常時の制御がなされる。

すなわち、第５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１０図）ステップＰ５での制御の詳細を、第１０図に示す。

まず、ステップ５１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、ステップＳ２、Ｓ３の判定がなされる。

すなわち、ステップＳ２の判別で後輪舵角センサ６４が
正常であることが示され、ステップＳ３の判別でロータ
リエンコーダ６２が正常であることが示されると、ステ
ップ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、
ステップ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、ステップＳ６で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、ス
テップ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１０Ａは
接続されたままであり、したがって、後輪転舵ロッド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、ステップＳ２、Ｓ３あるいはステップＳ５のいず
れかの判別が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１１図の処置
態様已におけるステップＳ　１１へ移行する。

処置態様Ｂ（第１１図）まず、ステップＳＩＯで警告ランプ１２８を点灯させた
後、ステップ３１１においてブレーキ３０を作動させて
サーボモータ８の出力軸８ａをロックし、その後ステッ
プＳ１２に方いてサーボモータ８への給電を停止する。

これによりサーボモータ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、ステップＳ１３においてクラッチＩＯＡを第８図
に示すように断続的に繰り返してＯＮ・ＯＦＦ作動させ
る。この制御を継続すると、中立位置から変位した後１
輪転舵ロッド４は、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せず、このばね力を利用して
徐々に中立位置に復帰させられ、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が防止できる。しかし
、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。したがって、この制御の過程におい
て、ステップ５１４を実行して、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直ちにステップＳ１６を実行して
クラッチＩＯＡをＯＦＦ状態とし、それ以外の場合には
所定時間が経過するまでステップＳ１３．５１４を繰り
返して中立位置へ徐々に復帰させる。Ｓ１３におけるク
ラッチ１０ＡのＯＮ・ＯＦＦ作動開始から所定時間が経
過すると、クラッチＩＯＡがＯＦＦされる。上記所定時
間は、すでに述べたように、中立位置復帰が必要とされ
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ＩＯ
Ａ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、ス
テップＳ１４によりその逆位相が検出され、ステップＳ
１６においてクラッチ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可能性が極力低くなるよう
にする。

ステップ５１６におけるクラッチＯＦＦ動作の後、ステ
ップＳ１７の判別で後輪転舵ロッド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、中立位置
へ復帰したことが確Ｓ忍されるとステップ３１８でクラ
ッチＩＯＡが再度ＯＮにされ、以後、クラッチＩＯＡは
○Ｎ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、ステップＳ１８の
クラッチＯＮ動作はなされず、クラッチＩＯＡ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ＩＯＡ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１　、ＯＡ
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１２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（することによ
り、クラッチ。

１０Ａをすべらせてサーボモータ８の出力軸８ａ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ＩＯＢ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
を徐々に解除す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
チ電流橙徐々に小さくする方法、すなわちクラッチＩＯ
Ａ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４
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。その他にも、後輪の中立位置へ
の復帰をモータにより制御して、復帰速度を車両の走行
状態に応じて変えるようにすることも可能である。

第１３図に本発明の他の実施例を示す。この実施例では
、ステップ５１４における前輪操舵方向と後輪操舵方向
とが逆位相であるかどうかの判別の後で、前輪操舵方向
と後輪操舵方向とが同位相であるときに、ステップ５１
９を実行し、前輪捏舵速度が後輪操舵速度より速いかど
うか、の判別を行う。そして、前輪操舵速度が後輪操舵
速度より大きいときには、直ちにステップＳ１６を実行
して後輪を中立位置に戻す。前輪操舵速度が後輪操舵速
度より小さいときには、ステップ５１５に移り、所定速
度で後輪を中立位置に復帰させる。

なお、この制御において、ステップＳ１９の判定の結果
、前輪操舵速度が後輪操舵速度より大きいときに、直ち
にステップ３１６に移らず、後輪の復帰速度を前輪の操
舵速度より大きくならない範囲で制御することも可能で
ある。

〔効　果〕

本発明においては、車両の４輪操舵装置において、後輪
転舵手段の故障が検出されたとき後輪を操舵位置から中
立位置に復帰させるに際して、復帰速度を車両の走行状
態に応じて変化するように制御するので、後輪が中立位
置に復帰するまでの間に、前輪の操舵との関係で運転者
に違和感を与えることがないようにすることができる。

とくに後輪の中立位置への復帰に際して、後輪の転舵方
向が前輪の転舵方向と逆位相になることがないように後
輪の復帰速度を制御することにより、故障時の後輪の中
立位置への復帰を円滑に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１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２図は該装置の要部詳細図、第３図は該装置の中立位置復帰手段の詳細断面図、第４図は該装置のブレーキおよびクラッチの詳細断面図
、第５および６図は４輪操舵装置の作用の一例を示す特性
図、第７図は制御系のブロック図、第８図は後輪復帰のためのクラッチの制御を示す特性図
、第９．１０．１１図はコントロールユニットによる制御
の例を示すフローチャート、第１２図は該制御例における制御特性を示す特性図、第１３図は本発明の他の実施例を示すフローチャートで
ある。２・・・・・・後輪操舵装置４・・・・・・後輪転舵ロー）ドロ・・・・・・中立位置復帰手段８・・・・・・サーボモータ８ａ・・・・・・出力軸１０・・・・・・クラッチ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・・・・・・ロータリエンコーダ６４・・・・・・後輪舵角センサ第１図第２図２第５図第６図第８図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪に対して所定の関係で後輪を操舵するように
なった後輪転舵手段を有する車両の後輪操舵装置におい
て、前記後輪を中立位置に復帰させるように作用する中
立復帰手段と、前記後輪転舵手段の故障を判定し故障時
に前記中立復帰手段の作用により前記後輪を中立位置に
復帰させる故障判定手段が設けられ、前記故障判定手段
は、故障時の前記後輪の中立位置への復帰の速度が車両
の走行状態に応じて変化するように前記中立復帰手段を
制御する復帰速度制御手段を備えたことを特徴とする後
輪操舵装置。
（２）請求項１に記載した後輪操舵装置において、前輪
と後輪の操舵方向が同位相であるか逆位相であるかを判
別する操舵方向判別手段と、前輪の操舵速度を検出する
操舵速度検出手段を備え、前記復帰速度制御手段は、故
障検出時の前輪と後輪の操舵方向が同位相である場合に
、復帰時における前輪の操舵速度が予め定められた後輪
の所定復帰速度より遅いときには前記後輪を前記所定復
帰速度で復帰させ、前記前輪の操舵速度が前記所定速度
より速いときには前記後輪を前記前輪の操舵速度より遅
くない速度で復帰させる手段であることを特徴とする後
輪操舵装置。
（３）請求項１に記載した後輪操舵装置において、前輪
と後輪の操舵方向が同位相であるか逆位相であるかを判
別する操舵方向判別手段を備え、後輪の操舵方向が前輪
の操舵方向と同位相であるときには、所定の復帰速度で
後輪を中立位置に復帰させ、逆位相であるときには、前
記所定の復帰速度より速い速度で後輪を中立位置に復帰
させる手段であることを特徴とする後輪操舵装置。