JPH03159877A - 角速度センサーの異常検出装置及びそれを用いた車両用舵角制御装置 - Google Patents

角速度センサーの異常検出装置及びそれを用いた車両用舵角制御装置

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JPH03159877A
JPH03159877A JP1297857A JP29785789A JPH03159877A JP H03159877 A JPH03159877 A JP H03159877A JP 1297857 A JP1297857 A JP 1297857A JP 29785789 A JP29785789 A JP 29785789A JP H03159877 A JPH03159877 A JP H03159877A
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加藤 謙二
Shuichi Kosuge
秀一 小菅
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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〕 本発明は車両が走行中にカーブ路を走行した場合等に車
両に作用するヨーレーj・を角速度センサーで検出し、
このヨーレート信号に基づいて車両の車輪の舵角を制御
する装置に関するものであり、特には、角速度センサー
の異常を速やかに検出して舵角制御の異常を阻止するも
のに関する。
〔従来の技術〕
従来、角速度センサーを用いて車両の後輪あるいは前輪
の舵角を制御することが周知である。
従来のこの種の装置は車両の前輪をステアリングの操作
に基づいて制御し、車両の後輪はヨーレート信号に基づ
いて舵角を決定している。これによって、車両走行中カ
ーブを曲がる時等の操舵性能を良好なものとしているが
、ヨーレート信号が異常となると、後輪が思わぬ挙動を
呈し、車両の走行特性が不安定となる問題が発生する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って、ヨーレート信号の異常時には車両舵角制御が異
常となることを事前に阻止することが望まれる。本発明
はヨーレート信号、すなわち角速度センサーの異常をモ
ニターし、この結果を舵角制御手段に入力することによ
って舵角制御手段の駆動を制限し、もって車両の安全走
行に寄与する装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
車両の角速度を検出する角速度センサーと、該角速度セ
ンサーの出力であるヨーレー1・信号に基づいて車輪の
舵角を制御する舵角制御手段と、該舵角制御手段からの
制御信号により車輪を駆動し該車輪の舵角を変更するア
クチュエータとを備えた車両用舵角制御装置において、 前記角速度センサーからのヨーレート信号を含む信号の
大きさが所定レベル以上を越えたか否かを判定する判定
手段を設け、 該判定手段が前記所定レベルを越えたと判定したときに
、前記舵角制御手段と前記アクチュエタとによる前記車
輪の舵角駆動を制限するものである。
〔作用〕 車両走行中に、車両が大きな石等に乗り」二げた場合等
大きな衝撃が車両に加わった場合には、角速度センサー
の部品の前記衝撃に基づく変位によって、該角連度セン
サーから異常信号が発生し得る。この異常信号のレベル
は通常発生ずる信号レヘルに比し、波高値の高い突発的
な信号であり、本発明においてはこのような異常信号を
とらえるために、所定レベルを越えるか否かを判定する
この結果所定レヘルを越えた場合は異常信号であると認
定し、この場合は舵角制御手段における車輪の舵角制御
のための駆動を制限させる。すなわち、具体的には異常
信号のピーク値が所定のシュレッショルドレベルを越え
た時には、信号を舵角制御手段に発し舵角制御手段によ
る角速度センサーに基づいた舵角制御を一時中断するも
のである。
〔発明の効果〕
本発明においては、車両に衝撃が作用した場合にヨーレ
ート信号を含む角速度センサーの信号系の中にピーク値
の極めて高い波形が現れることを利用し、これを所定の
レベル以上が否かで異常信号と認定し、これによって車
輪の思わぬ挙動を制限しているため走行中に衝撃等によ
って舵角が異常に制御され、運転者がステアリング操作
を誤ったり、あるいは不安定な挙動を引き起こすといっ
た問題を阻止することが可能となる。
なお、本発明の一実施例においては、角速度センサーと
して振動型センサーを用いた二そして、この場合、ヨー
レートを検出するにはこの振動が極めて重要な要素とな
るため、振動に異常が生しるとヨーレート信号に異常を
来たし、この異常なヨーレート信号に基づく舵角制御が
行われた場合には前述と同様の問題を生じるが、振動型
センサーの振動をモニターし、この振動が異常と判定さ
れた場合には前述と同様に舵角制御手段による舵角制御
を一時保留しているから、回路の故障等で5 振動が停止した場合にも車両の走行を安全なものとする
ことができる。
〔実施例〕
第1図において1は角速度センザーであり、該角速度セ
ンサーは駆動用圧電体2,3を有する駆動部4.5と検
知用圧電体6.7を有する検知部8,9、および参照用
圧電体10.11とを備えた振動型角速度センサー本体
を有し、これら3つの圧電体に接続された増幅器12,
13.14を有している。また、90度移相器15さら
に同期検波回路PSDおよびローパスフィルタLPFを
有する周知の構戒を有する。この角速度センサーIは駆
動用圧電体によって振動が発生し、角速度すなわちヨー
レートが発生すると検知用圧電体67にヨーレート信号
を含んだ信号が発生するようになっている。
次に16は判定手段を構威するウインドコンバレータで
あり、2つの比較器16a,16bを有し、かつこれら
の比較器に基準電圧を与える電源6 Vr+,Vrzを備えている。
17は整流平滑回路であり、交流電圧■2を直流に変換
している。
次に18はアンド回路であって、各比較器16a,16
bの出力信号および平滑された直流電圧V,をアンド処
理し、レディ信号をつくるものである。このレディ信号
は信号V4として表示されている。
なお、第3図は車両全体の概略構戒を示し、角速度セン
サー1からの信号V,とV4とはそれぞれA/Dコンバ
ータおよびセントラルプロセッシングユニットCPUに
入力される。さらにC I) Uの出力はアクチュエー
タドライバに導かれアクチュエーク2lを電気的に制御
する信号がアクチュエータドライバーで作られる。
以下作動とともに説明する。自動車等の車両内に固定さ
れた角速度センサー1は第2図上端の如く加速度が印加
されると出力V,にはこの加速度に基づく異常なピーク
値の出力電圧が発生する。
例えば車両走行中に車両が路面上の石に衝突したような
場合にはこのような波形が発生する。このピーク値は極
めて高く通常のヨーレート信号を含む信号のレヘルとは
大きな隔たりが存在する。
よって一実施例においてはウインドコンパレータ16の
基準電圧Vr.,Vr2に基づいて所定のレベルを越え
るか否かが判定される。またV2は振動型角速度センサ
ー本体を駆動する電圧であり第2図のごとく電源投入時
から徐々に振幅が拡大し、一定の安定した電圧を維持す
る振動波形を持っている。このv2は整流平滑回路17
によって直流電圧v3に変換される。従って正常な振動
を角速度センサー1が続けている限り■,には一定レベ
ルの直流電圧が現れている。一方、ウインドコンバレー
タIGは正常時にはハイレベルの信号を出力しているが
基準電圧Vr,.Vr.を越えるとローレベルの信号を
出力する。そしてこれらの信号はアンド回路l8によっ
てV4に変換されるため、■4の波形は第2図に示すよ
うにウインドコンパレータ16がローレベルの信号を出
した時間だけ波形が切断される。ここで波形が切断され
た期間を1+,1,と表示している。この信号V4はR
EADY信号として第3図のCPUに取り込まれ、この
CPU内で第2図のV4の下に記載したごとき1.0信
号に変換され、演算処理が行われる。なおV40は1.
0信号を作るときのシュレッシゴルド電圧である。
第2図のV5は衝撃加速度が加わった場合のヨーレート
信号Vsの波形図である。
次に第3図のセントラルプロセッシングユニッ}CPU
のフローチャートを第4図を用いて説明する。車両の舵
角制御がステップ100で開始されると、ステップ10
1において第1図のヨーレート信号■5ならびにREA
DY信号V4が読み込まれる。次にステップ102にお
いてREADY信号のレベルが0かlかが判定される。
すなわち、第2図の1,0信号のレベルが判断され、0
でなければステップ103に進み、タイマが起動されて
いるか、また、起動後l00IIls経過しているか否
かが判定される。この場合、タイマが起動されていなけ
ればステップ104に進み、読み込ん−9− だヨーレートをΩyとして設定する。次にステップ10
5に進み、車両の後輪の舵角θrが前述のΩyに比例し
た値としてつまり舵角の目標値として設定される。
次にステップ106では舵角目標値θrだけ後輪の転舵
が行われる。具体的にはθrの目標値を第3図のCPU
が出力し、この出力を受けたアクチュエータドライバー
20からの駆動電流により21で示される電動機を使用
したアクチュエータが後輪の操舵角をθrだけ駆動する
のである。
このようにしてヨーレートを検出し、これに基づいて後
輪操舵が行われる。
次に、第2図のV4の波形で示した期間1..1.の場
合にはステップ102においてREADY信号がOと判
定され、ステップ107に進んで100ssのタイマが
起動される。またタイマが起動された後はステップ10
4を通らずにステップ105に進む。すなわち、その時
点でのヨーレートの取込みはなされず前回のヨーレート
の値がそのまま使用される。すなわち、一時的に現時点
でのヨ10 ーレートに基づく舵角制御手段とアクチュエータとによ
る車輪の舵角駆動が制限されるのである。
ステップ102においてREADY信号がOである限り
、この制限は続けられるがREADY信号がlとなって
も、つまり、ステップ103に進んでもタイマ起動後1
00ms経過していない時は、やはりステップ104に
進まず、前述の制限が継続される。そしてREADY信
号が1となりかつタイマ起動後100ms経過してはじ
めてステップ104での制御すなわち、その時点でのヨ
ーレートが取り込まれ、前回のヨーレートに変わって、
新しいヨーレートが取り込まれて後輪の転舵が以下の処
理で行われる。従って、第2図のように衝撃加速度によ
ってヨーレート信号の中に■,のごとく異常な波形が現
れたとしてもこの波形が発生している期間はヨーレート
Ωyを更新しないで前回のヨーレートに基づいた処理が
行われ、異常なヨーレートに基づいた後輪操舵が制限さ
れることになる。
さらに、第1図で示したように角速度センサー1の振動
電圧■2を整流平滑し、この平滑した直流電圧■3がア
ンド回路18に導かれてREADY信号■4を作威して
いるから、角速度センサーが正常に振動している限りは
■3の直流電圧が所定以上の大きさで発生しており、万
一振動が停止した場合にはREADY信号は0となるの
で前述と同しように、この期間のヨーレートはΩyとし
て取り込まれず、すなわちΩyは更新されない二よって
、振動が停止しても、角速度センサーからの異常なヨー
レート信号による後輪操舵角の制御は中断される。これ
は特に電源が瞬断した場合等に有効である。言い換えれ
ば、上記一実施例においては角速度センサーは振動型セ
ンサーであり、この振動型センサーの振動が停止した時
に、舵角制御手段とアクチュエータとによる車輪の舵角
駆動を制限しているから電源の瞬断や回路の異常にへ よって振動型センサーの振動に異常をきたしたときも、
誤ったヨーレート信号に基づく後輪の操舵が制限される
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例における角速度センサー
とその周辺の回路を示す電気回路図、第2図は第1図の
各部波形図、第3図は模式的な操舵角制御装置の概念図
、第4図は第3図に示したセントラルプロセッシングユ
ニット内でのフローチャートである。 1・・・角速度センサー,16・・・判定手段,V5・
・・ヨーレート信号,V4・・・READY信号,17
・・・整流平滑回路,18・・・アンド回路,CPU,
20.21・・・舵角制御手段を構或するそれぞれセン
トラルプロセッシングユニット,アクチュエータドライ
バ20,アクチュエータ21。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 車両の角速度を検出する角速度センサーと、該角速度セ
    ンサーの出力であるヨーレート信号に基づいて車輪の舵
    角を制御する舵角制御手段と、該舵角制御手段からの制
    御信号により車輪を駆動し該車輪の舵角を変更するアク
    チュエータとを備えた車両用舵角制御装置において、 前記角速度センサーからのヨーレート信号を含む信号の
    大きさが所定レベル以上を越えたか否かを判定する判定
    手段を設け、 該判定手段が前記所定レベルを越えたと判定したときに
    、前記舵角制御手段と前記アクチュエータとによる前記
    車輪の舵角駆動を制限したことを特徴とする車両用舵角
    制御装置。
JP1297857A 1989-11-16 1989-11-16 角速度センサ―の異常検出装置及びそれを用いた車両用舵角制御装置 Expired - Lifetime JP2504233B2 (ja)

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