JPH0365468A - ４輪操舵システムの後輪制御方法 - 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４輪操舵システムの後輪制御方法に関し、特に
、コントローラに入力されるセンサ出力値が制限値を越
えた場合の後輪制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、一般的４輪操舵システムを示す構成国である
。同図において、■は前輪操舵装置、１ａは前輪舵角検
出器、１ｂはコラムセンサ、２は後輪操舵装置、２ａは
後輪操舵用電動機、２ｂは減速ギヤ、２ｃは電動機２ａ
により駆動される軸に配設された後輪舵角検出器、２ｄ
はセンタリングスプリング、３は車速信号ａ、エンジン
回転信号す、コラムセンサ信号Ｃ２前輸舵角信号ｄ、後
輪舵角信号ｅが入力されるコントローラ、４は電動機２
ａへの電力供給用リレーとしてのセーフティリレー、５
はヒユーズ、６はイグニッションスイッチ、Ｔはバッテ
リーからの電力が供給される電源端子である。第５図に
おいて、後輪操舵用電動機２ａは後輪を操舵し、後輪舵
角は後輪舵角検出器２Ｃにより検出される。

次に、従来の後輪制御方法について説明する。

第２図は、−船釣な４輪操舵システムをコントローラ３
を主にして示す系統図である。同図において、３はコン
トローラ、７は前輪位置検出器、８は後輪位置検出器、
９は後輪駆動用モータ、１０は電流検出器、３１は後輪
目標値算出器、３２は第１の比較器、３３は角度／角速
度変換器、３４は実後輪転舵速算出器、３５は第２の比
較器、３６は増幅器、３７はフェイル処理手段、３８は
リレー、３９は指示切換器である。

第２図の４輪操舵システムにおいて、後輪目標値算出器
３１は車速信号ａを入力し、後輪位置検出器８は後輪位
置信号すを出力し、電流検出器１０は電流信号Ｃを出力
し、前輪位置検出器７は前輪位置信号ｄを出力する。コ
ントローラ３のフェイル処理手段３７には種々のセンサ
出力値が入力され、このセンサ出力値が制限値を越えた
場合には後輪駆動用モータへの電力供給のデユーティ比
が所定値に制御される。次に、この制御について述べる
。

上記センサ出力値が制限値を越えた場合の動作について
第６図を用いて説明する。第６図（ａ）に示すように、
時刻ｔＱにおいてはセンサ出力値は制限値（この場合点
線Ｓ１で示す上限値）を越えておらず、エラーカウンタ
値はゼロである。センサ出力信号へのノイズの重畳など
により時刻ｔｌにおいてセンサ出力値が点線Ｓ１で示す
上限値を越えると、フェイル処理手段３７内蔵のエラー
カウンタ（図示せず）はカウントを開始する。そして、
センサ出力値が制限値（上限値）を越えている間はモー
タ指示値つまりモータ駆動のデユーティ比は時刻ｔＱの
値に固定される。この固定されたデユーティ比はフェイ
ル処理手段３７から指示切換器３９に入力され、指示切
換器３９から増幅器３６に入力され、これにより増幅器
３６はモータ９を駆動する。時刻ｔ２においてセンサ出
力値が制限値以下になると、エラーカウンタ値はゼロに
リセットされ、デユーティ比も通常制御によるデユーテ
ィ比となる。この通常制御によるデユーティ比とは、第
２の比較器３５から出力されるデユーティ比であり、こ
れは、第２図に示すように、角度／角速度変換器３３か
ら出力される指令角速度と実際の後輪舵角の変化を示す
実後輪転舵速算出器３４の実後輪転舵速とを比較器３５
で比較して出力されるものである。このように、時刻ｔ
１〜ｔ２間においてはデユーティ比は一定に固定され、
時刻ｔ２以降においては通常制御に戻ることとなるが、
時刻ｔ１−ｔ２間は短時間であり、デユーティ比が急激
に変わることもなく、操縦安定性上の問題はない。

時刻ｔ４以降に示すようにセンサ出力値が制限値（この
場合点線Ｓ２で示す下限値）を越える状態がエラーを確
定するのに十分な時間続くと、第６図（ｂ）に示すよう
に、エラーカウンタ値は点線Ｓ３で示すエラー確定値を
越え、ここにエラーが確定する。センサ出力値が下限値
以下となる時刻ｔ４においてはデユーティ比は時刻ｔ３
の値に固定され、エラーカウンタ値が点、％ＩＳ３で示
すエラー確定値に達するまで上記固定値により後輪駆動
用モータを制御する。エラーが確定した時刻ｔ５でリレ
ー３８はフェイル処理手段３７によりオフされ、後輪駆
動用モータは瞬時に通電が停止され、後輪はランクに組
み込まれたセンタリングスプリング２ｄ（第５図参照）
により急激に中立に戻されることになる。

なお、フェイル処理手段３７が対象とするセンサ出力値
としては、第２図に示す車速、後輪舵角（後輪位置）、
電流、前輪舵角等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した４輪操舵システムにおいては、エラーが確定し
た時刻ｔ５で第６図（Ｃ）に示すようにデユーティ比が
急にゼロとなる。従って、時刻ｔ５において後輪舵角は
センタリングスプリング２ｄ（第５図参照）により機械
的に急速に成る角度からゼロに戻され、これにより操縦
安定性が極めて悪くなる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、センサ出力値が制限値を越える
事態が発生した場合でも操縦安定性の良い４輪操舵シス
テムの後輪制御方法を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明は、エラー確定
に至らない時間だけセンサ出力値が制限値を越える場合
と、エラー確定に至る時間センサ出力値が制限値を越え
る場合とで異なる制御を行なう４輪操舵システムの後輪
制御方法において、エラー確定に至らない時間だけセン
サ出力値が制限値を越える場合、センサ出力値が制限値
を越えている間は後輪駆動用モータのデユーティ比を徐
々に減少させ、センサ出力値が制御値を越えなくなった
とき以降は後輪駆動用モータのデユーティ比を徐々に増
加させ、この増加のデユーティ比が算出デユーティ比に
達したときには算出デユーティ比で後輪駆動用モータを
駆動し、 エラー確定に至る時間センサ出力値が制限値を越える場
合、後輪駆動用モータのデユーティ比を徐々に減少させ
、エラーが確定した時点において後輪駆動用モータのデ
ユーティ比をゼロとするようにしたものである。

〔作用〕

本発明による４輪操舵システムの後輪制御方法において
は、センサ出力値が制限値を越えても操縦安定性は良好
な状態に維持される。

〔実施例〕

第３・図は本発明による４輪操舵システムの後輪制御方
法の一実施例が適用される第２図の４輪操舵システムの
動作を説明するためのタイムチャートである。第３図（
ａ）に示すようにセンサ出力信号にノイズが重畳するこ
とにより時刻ｔｏにおいてセンサ出力値が制限値（この
場合点￥ａＳ１で示す上限値）を越えた場合、第３図（
ｂ）に示すようにエラーカウンタ値が時刻ｔＯ〜ｔ１間
において増加するが、第３図（ａ）に示すようにセンサ
出力値が直ちに制限値内となり、エラーカウンタ値は時
刻ｔｌにおいてゼロにリセットされる。このとき、後輪
駆動用モータへの電力供給のデユーティ比（モータ指示
値）は第３図（Ｃ）に示すように時刻１０〜ｔ１間で減
少するが、時刻ｔ１以降においては通常制御へ移行する
。デユーティ比の減少は、センサ出力値が制限値を越え
た値になったときのデユーティ比をフェイル処理手段３
７にホールドし、このホールドしたデユーティ比を徐々
に減少させることにより行なう。

、第３図（ａ）に示すようにセンサ出力値が時刻ｔＯ〜
ｔ１間より長い時刻ｔ２〜ｔ３間において制限値（この
場合点線Ｓ２で示す下限値）を越えた場合、エラーカウ
ンタ値が増加するとともに、第３図（Ｃ１に示すように
デユーティ比は減少する。センサ出力値が時刻Ｃ３にお
いて制限値内になった場合、エラーカウンタ値はゼロに
リセットされ、デユーティ比は、通常制御におけるデユ
ーティ比すなわち算出デユーティ比に達するまで、増加
する。

このような時刻ｔ２〜ｔ３間、時刻Ｃ３以降における出
力の減少、増加はフェイル処理手段３７により指示切換
器３９を制御することにより行なわれる。

次に、第３図（ａ）の時刻Ｃ４以降に示すようにセンサ
出力値が制限値を越える時間がエラー確定に十分な場合
、時刻Ｃ４以降ではデユーティ比は減少し、エラーカウ
ンタ値が時刻Ｃ５において点線Ｓ３で示すエラー確定値
を越えることによりエラーが確定した場合にはデユーテ
ィ比はリレー３８をフェイル処理手段３７によりオフに
することによりゼロとなる。このように、デユーティ比
は時刻Ｃ５においてゼロとなるが、時刻Ｃ４以降におい
てデユーティ比は徐々に減少させられているので、時刻
Ｃ５におけるデユーティ比の変化は小さく、操縦安定性
が損なわれることはない。

第４図は後輪舵角の変化を示すタイムチャートであり、
点線Ｓ４は従来の後輪制御方法における特性を示し、実
線Ｓ５は本発明による後輪制御方法の一実施例における
特性を示す。

次に、本発明の実施例を第１図のフローチャートを用い
て詳細に説明する。まず、コントローラ３のフェイル処
理手段３７に対象となるセンサ信号が入力され、その出
力値が基準範囲内（制限値内）かどうか判断される（ス
テップ１１．１２）。

基準範囲内の場合にはエラーカウントをクリアしくステ
ップ１３）、エラーフラグが「０」の場合には現デユー
ティ比をモータへ出力しくステップ１５〉、通常処理終
了後、再度ステップ１１へ戻る（ステップ１６〉。エラ
ーフラグは、センサ出力値が基準範囲内でなくなると、
ｒｌＪに設定され（後述のステップ２３参照）、その後
センサ出力値が基準範囲内となっても、デユーティ比が
算出デユーティ比となるまでは「１」に保持される。

デユーティ比が算出デユーティ比となると、エラーフラ
グはｒＯＪとなり、それ以降は、再びセンサ出力値が基
準範囲内でなくなるまで、「０」を保持する。

ステップ１４でエラーフラグが「１」の場合にはサンプ
リング時間ＰＦＩＬＴＴ経過しているかどうかを判断し
くステップ１７）、経過していない場合には現デユーテ
ィ比を維持する。経過している場合にはサンプリング時
間ＰＦＩＬＴＴを計測しているフェイル処理手段３７内
蔵のカウンタ（図示せず）をリセットしくステップ１８
）、デユーティ比を所定値だけ増加する（ステップ１９
）。

次に、増加したデユーティ比と算出デユーティ比を比較
し、増加デユーティ比〈算出デユーティ比の場合には増
加デユーティ比をモータ９へ出力しくステップ２０）、
増加デユーティ比≧算出デユーティ比の場合には算出デ
ユーティ比をモータ９へ出力し、エラーフラグをｒＯＪ
とする（ステ・７プ２１）。このようにエラーフラグが
「０」となると、通常制御となる。

次に、ステップ１２でセンサ出力値が基準範囲内で無い
場合、まずエラーフラグの値を判断し、ｒＯＪの場合に
はデユーティ比を固定、すなわち現デユーティ比を維持
し、エラーフラグをＮＪとする（ステップ２３）。エラ
ーフラグが「１」の場合には、エラーカウントアソプし
、エラーカウンタ値が設定値以上か否かを判断する（ス
テ・７プ２４，２５）。エラーカウンタ値が設定値以上
でない場合には、まずフェイル処理手段３７内蔵の計測
カウンタ（図示せず）の計測時間がサンプリング時間Ｐ
ＦＩＬＴＴを経過しているか否かを判断し、経過してい
ない場合には上記固定したデユーティ比でモータ９を駆
動する（ステップ２６１５）。計測時間がサンプリング
時間ＰＦＩＬＴＴを経過している場合には計測カウンタ
をリセットし、デユーティ比を所定値だけ減少させる（
ステップ２７．２８）。次にデユーティ比≧０の場合に
はそのデユーティ比でモータ９を駆動し、デユーティ比
〈０の場合にはデユーティ比をゼロとしてモータ９を駆
動する（ステップ２９．３０）。

ステップ２５で、エラーカウンタ値≧設定値の場合には
エラー処理を行なう　（ステップ２５ａ）。

このエラー処理はフェイル処理手段３７によりリレー３
８をオフとする処理である。これにより、モータ駆動の
デユーティ比はゼロとなり、センタリングスプリング２
ｄ（第５図参照）により中立位置に戻される。しかし、
第３図で説明したように、ステップ２５ａのエラー処理
の時点においては、デユーティ比はゼロに近い状態であ
り、操縦安定性を良好な状態に維持できる。

なお、上記実施例ではフェイル処理手段３７によりデユ
ーティ比をホールド、減少させる場合について述べたが
、フェイル処理手段３７により後輪目標値をホールドし
、徐々にその目標値を減少させ、中立に近づけるように
することでも同様の効果を奏する。この場合、算出デユ
ーティ比に対応するものは後輪目標値算出値であり、そ
の動作はデユーティ比の場合と同様となる。ただし、後
輪目標値を使用する場合は、符号８，３２〜３５の構成
に故障が無いことが前提であり、したがって後輪位置は
対象センサ出力値となり得ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、エラー確定に至る時間セ
ンサ出力値が制限値を越える場合、後輪駆動用モータの
デユーティ比を徐々に減少させ、エラーが確定した時点
において後輪駆動用モータのデユーティ比をゼロとする
ことにより、エラー確定時点における後輪駆動用モータ
のデューティ比の変化を極めて小さいものにすることが
できるので、操縦安定性を良好な状態に維持できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による４輪操舵システムの後輪制御方法
の一実施例を説明するフローチャート、第２図は本発明
の一実施例が適用される４輪操舵システムを示す系統図
、第３図は第２図のシステムの動作を説明するためのタ
イムチャート、第４図は従来方法と本発明の一実施例の
後輪舵角特性を示すタイムチャート、第５図は一般的４
輪操舵システムを示す構成図、第６図は従来方法におけ
る動作を説明するためのタイムチャートである。 １・・・前輪操舵装置、１ａ・・・前輪舵角検出器、１
ｂ・・・コラムセンサ、２・・・後輪操舵装置、２ａ・
・・後輪操舵用電動機、２ｂ・・・減速ギヤ、２Ｃ・・
・後輪舵角検出器、２ｄ・・・センタリングスプリング
、３・・・コントローラ、４・・・セーフティリレー、
５・・・ヒユーズ、６・・・イグニッションスイッチ、
Ｔ・・・電源端子、７・・・前輪位置検出器、８・・・
後輪位置検出器、９・・・後輪駆動用モータ、１０・・
・電流検出器、３１・・・後輪目標値算出器、３２・・
・第１の比較器、３３・・・角度／角速度変換器、３４
・・・実後輪転舵速算出器、３５・・・第２の比較器、
３６・・・増幅器、３７・・・フェイル処理手段、３８
・・・リレー　３９・・・指示切換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エラー確定に至らない時間だけセンサ出力値が制限値を
   越える場合と、エラー確定に至る時間センサ出力値が制
   限値を越える場合とで異なる制御を行なう４輪操舵シス
   テムの後輪制御方法において、 エラー確定に至らない時間だけセンサ出力値が制限値を
   越える場合、センサ出力値が制限値を越えている間は後
   輪駆動用モータのデューティ比を徐々に減少させ、セン
   サ出力値が制御値を越えなくなったとき以降は前記後輪
   駆動用モータのデューティ比を徐々に増加させ、この増
   加のデューティ比が算出デューティ比に達したときには
   前記算出デューティ比で後輪駆動用モータを駆動し、エ
   ラー確定に至る時間センサ出力値が制限値を越える場合
   、後輪駆動用モータのデューティ比を徐々に減少させ、
   エラーが確定した時点において後輪駆動用モータのデュ
   ーティ比をゼロとすることを特徴とする４輪操舵システ
   ムの後輪制御方法。