JPH06127409A - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の起動直後から後輪操舵制御を実行で
き、しかも後輪操舵に用いる駆動モータの異常を速やか
に検出できる後輪操舵装置を提供する。 【構成】 後輪操舵機構１０に動力を伝達する減速機１
８に、メインモータ１２を直結すると共に、クラッチ１
６を介してサブモータ１４を接続する。また減速機１８
を、ウォームギヤとウォームホイールとから構成する。
ＥＣＵ４０は、起動直後には、サブモータ１４を用いて
後輪舵角を制御しつつ、サブモータ１４の異常判定を行
ない、その後メインモータ１２を用いて後輪舵角を制御
しつつ、メインモータ１２の異常判定を行ない、モータ
異常判定時には、他方のモータを用いて後輪を中立舵角
に戻し、制御を中止する。この結果、ＥＣＵ４０の起動
直後から後輪操舵を実行でき、モータ異常時にはその旨
を速やかに検出して制御を中止できる。また制御中止後
は、減速機１８により後輪を中立舵角に保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転状態に応じ
て後輪の舵角を制御する車両の後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の後輪操舵装置におい
ては、前輪の操舵角と車速とに基づき後輪の目標舵角を
算出し、後輪舵角がこの目標舵角となるように、後輪操
舵機構の駆動源となる駆動モータをフィードバック制御
している。

【０００３】またこの種の装置では、駆動モータが正常
に動作しないと後輪舵角が目標舵角から大きく外れてし
まい、非常に危険である。そこで、従来より、例えば特
開平１−２５７６８２号公報に開示されているように、
駆動モータから後輪操舵機構までの動力伝達系にクラッ
チを設け、イグニッションスイッチがオンして、後輪操
舵装置が起動した直後には、クラッチにより駆動モータ
を後輪操舵機構から切り離して、駆動モータを回転させ
ることにより、その回転状態やモータ電流等から駆動モ
ータの動作をチェック（イニシャルチェック）し、この
イニシャルチェックによって駆動モータの正常動作が確
認されると、クラッチにより駆動モータを後輪操舵機構
に接続して、後輪操舵制御を開始するようにした装置が
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この提
案の装置においては、駆動モータのイニシャルチェック
実行時に後輪を操舵してしまうことがないように、駆動
モータのイニシャルチェック実行時には、クラッチによ
り駆動モータを後輪操舵機構から切り離すため、装置の
起動後、駆動モータのイニシャルチェックが終了するま
での間、後輪舵角を制御することができないといった問
題があった。

【０００５】また、上記提案の装置では、クラッチによ
り駆動モータを後輪操舵機構から切り離したときや、駆
動モータが後輪操舵機構に接続されていても駆動モータ
の通電を停止しているときに、後輪が路面からの影響を
受けて操舵されることのないように、後輪操舵機構に、
後輪を中立舵角に保持するための付勢部材を設けてい
る。このため、後輪操舵制御の実行時には、駆動モータ
は、この付勢部材の付勢力に抗して後輪操舵機構を駆動
する必要があり、駆動モータに駆動力の大きい大型のモ
ータを使用しなければならないといった問題もある。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、装置の起動直後から後輪操舵制御を行なうことが
でき、しかも後輪操舵機構に後輪を中立舵角に保持する
付勢部材を設けることなく後輪舵角を中立舵角に保持す
ることのできる後輪操舵装置を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の車両の後輪操舵装置は、
図１に例示する如く、車両の後輪を操舵するための後輪
操舵機構と、該後輪操舵機構に動力を伝達する減速機
と、該減速機の入力軸に直結され、該減速機を介して上
記後輪操舵機構を駆動するメインモータと、該メインモ
ータに代わって前記後輪操舵機構を駆動するために、前
記減速機の入力軸にクラッチを介して連結されたサブモ
ータと、前記後輪の舵角が車両の運転状態に応じた目標
舵角となるよう、前記メインモータ又は前記サブモータ
を駆動する舵角制御手段と、該舵角制御手段が前記メイ
ンモータを駆動している際には、前記メインモータに流
れる電流とその回転状態から前記メインモータの異常を
判定し、前記舵角制御手段が前記サブモータを駆動して
いる際には、前記サブモータに流れる電流とその回転状
態から前記サブモータの異常を判定するモータ異常判定
手段と、当該装置の起動直後には、前記舵角制御手段が
制御に用いる駆動モータとして前記メインモータ及び前
記サブモータのいずれか一方を設定し、その後、前記駆
動モータをもう一方のモータに切り換えることにより、
前記モータ異常判定手段にて前記各モータの異常判定を
実行させ、最終的には前記駆動モータを前記メインモー
タに設定するモータ切換手段と、前記モータ異常判定手
段にて前記メインモータ又は前記サブモータの異常が判
定されると、前記舵角制御手段の制御動作を禁止し、異
常が判定されていない側のモータを駆動して前記後輪の
舵角を中立舵角に制御する制御停止手段と、前記舵角制
御手段又は前記制御停止手段が前記サブモータを駆動す
る際に前記クラッチを接続し、前記舵角制御手段又は前
記制御停止手段が前記サブモータを駆動しない場合には
前記クラッチを遮断するクラッチ制御手段と、を備えた
ことを特徴としている。

【０００８】また請求項２に記載の車両の後輪操舵装置
は、請求項１に記載の後輪操舵装置において、減速機
が、前記メインモータの回転軸に直結されると共に前記
サブモータの回転軸に前記クラッチを介して接続された
ウォームギヤと、該ウォームギヤに噛合され、該ウォー
ムギヤの回転を減速して前記後輪操舵機構に伝達するウ
ォームホイールとを備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記のように、請求項１に記載の後輪操舵装置
においては、後輪操舵を行なうための駆動源として、減
速機の入力軸に直結されたメインモータと、減速機の入
力軸にクラッチを介して連結されたサブモータとの２つ
の駆動モータが備えられている。そして、舵角制御手段
が、これら２つの駆動モータの内、いずれか一方を駆動
することにより、後輪舵角を目標舵角に制御する。

【００１０】また、この舵角制御手段がメインモータ又
はサブモータを駆動して後輪舵角を制御している際に
は、モータ異常判定手段が、その駆動モータの異常を判
定する。つまり、モータ異常判定手段は、舵角制御手段
がメインモータを駆動している際には、メインモータに
流れる電流とその回転状態からメインモータの異常を判
定し、舵角制御手段がサブモータを駆動している際に
は、サブモータに流れる電流とその回転状態からサブモ
ータの異常を判定する。

【００１１】一方、舵角制御手段が制御に用いる駆動モ
ータは、モータ切換手段により設定される。つまり、モ
ータ切換手段は、装置の起動直後に、メインモータ及び
サブモータのいずれか一方を駆動モータとして設定し、
その後、駆動モータをもう一方のモータに切り換えるこ
とにより、モータ異常判定手段により各モータの異常判
定を実行させる。そして、最終的には、舵角制御手段が
制御に用いる駆動モータとして、メインモータを設定す
る。

【００１２】また、上記のように舵角制御手段が後輪舵
角を制御している際に、モータ異常判定手段が、メイン
モータ又はサブモータの異常を判定すると、制御停止手
段が、舵角制御手段の制御動作を禁止し、異常が判定さ
れていない側のモータを駆動して後輪の舵角を中立舵角
に制御する。

【００１３】すなわち、本発明の後輪操舵装置では、装
置が起動されると、舵角制御手段による後輪操舵制御を
速やかに開始する代わりに、後輪操舵制御に用いる駆動
モータをサブモータからメインモータ、或はメインモー
タからサブモータへと切り換えることにより、後輪操舵
制御実行中に各モータの異常判定を順次実行する。そし
て、駆動モータの異常を判定した際には、速やかに後輪
操舵制御を中止し、異常が判定されていない側のモータ
を用いて後輪舵角を中立舵角に戻すことにより、車両の
走行安全性を確保する。

【００１４】また、舵角制御手段又は制御停止手段がサ
ブモータを駆動する際には、クラッチ制御手段がクラッ
チを接続し、舵角制御手段又は制御停止手段がメインモ
ータを駆動する際には、クラッチ制御手段が、クラッチ
を遮断する。つまり、クラッチ制御手段は、サブモータ
により後輪操舵機構を駆動する場合にのみ、クラッチを
接続して、サブモータを減速機、延いては後輪操舵機構
に接続し、それ以外の場合には、クラッチを遮断するこ
とにより、減速機からサブモータを切り離して、サブモ
ータがメインモータの負荷とならないようにするのであ
る。

【００１５】また次に請求項２に記載の後輪操舵装置で
は、メインモータ及びサブモータの回転を後輪操舵機構
に伝達する減速機として、ウォームギヤとウォームホイ
ールとを備えた減速機が用いられる。こうしたウォーム
ギヤとウォームホイールとからなる減速機は、非可逆特
性を持っており、モータ側からウォームギヤを動かし
て、後輪操舵機構に駆動力を伝達することはできるが、
後輪操舵機構側（つまり後輪側）からウォームホイール
を動かすことはできない。このため、メインモータ及び
サブモータの駆動を共に停止しても、後輪はその駆動停
止時点の舵角に固定される。従って、駆動モータの切り
換え時や駆動モータの異常を判定して後輪舵角を中立舵
角に戻した際に後輪舵角を保持するために、後輪操舵機
構に従来装置の付勢部材や電磁ブレーキ等を設ける必要
はない。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は、本実施例の後輪操舵装置全体の構成を
表わす概略構成図であり、図３はその制御系の構成を表
わす電気回路図である。

【００１７】図２に示す如く、本実施例の後輪操舵装置
は、車両の左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲを操舵するための
後輪操舵機構１０と、この後輪操舵機構１０を駆動する
ための直流モータ，ブラシレスモータ等からなるメイン
モータ１２と、同じく後輪操舵機構１０を駆動するため
のサブモータ１４と、メインモータ１２の回転軸に直結
されると共に、サブモータ１４の回転軸に電磁クラッチ
１６を介して接続され、各モータ１２，１４の回転を減
速して後輪操舵機構１０に伝達する減速機１８と、メイ
ンモータ１２の所定の回転角度毎にパルス信号を発生す
る回転角センサ２０と、減速機１８の出力軸に取り付け
られて、その回転位置から後輪２ＲＬ，２ＲＲの舵角を
検出する後輪舵角センサ２２と、車両運転者が左右の前
輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するためのステアリングホイー
ル２４からステアリングギヤボックス２６に至るステア
リングシャフト２８に取り付けられて、ステアリングシ
ャフト２８の所定の回転角度毎にパルス信号を発生する
ステアリングセンサ３０と、車速を検出する車速センサ
３２と、当該装置の異常時に車両運転者に警告を与える
警告ランプ３４と、これら各センサからの検出信号に基
づき後輪舵角を制御すると共に、装置の異常を検出して
警告ランプ３４を点灯する電子制御装置（ＥＣＵ）４０
とから構成されている。

【００１８】ここで、後輪操舵機構１０は、図４に示す
如く、ラック１０ａとピニオンギヤ１０ｂとから構成さ
れており、ピニオンギヤ１０ｂが減速機１８を介して伝
達されるメインモータ１２又はサブモータ１４の回転を
受けることにより、ラック１０ａを左右に移動させて、
左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲを操舵する。

【００１９】また、減速機１８は、図４に示す如く、一
端がメインモータ１２の回転軸に直結されると共に、他
端が電磁クラッチ１６を介してサブモータ１４の回転軸
に接続されるウォームギヤ１８ａと、このウォームギヤ
１８ａに噛合されたウォームホイール１８ｂとから構成
されており、メインモータ１２又はサブモータ１４によ
り回転されるウォームギヤ１８ａの回転をウォームホイ
ール１８ｂの回転に変換することにより、ウォームギヤ
１８ａの回転，延いては各モータ１２，１４の回転を減
速して、後輪操舵機構１０のピニオンギヤ１０ｂに伝達
する。

【００２０】なお、図４において、（ａ）は各モータ１
２，１４から後輪操舵機構１０に至る動力伝達系を車両
後方より見た状態を表わす概略構成図であり、（ｂ）は
（ａ）に示すＸ−Ｘ線断面図である。次に、回転角セン
サ２０は、メインモータ１２の回転軸に固定され、その
回転軸を中心とする所定角度毎に回転角検出用のスリッ
トが穿設されたスリット板と、スリット板を挟むように
配設された一対のフォトインタラプタからなる周知のも
のである。すなわち、回転角センサ２０は、一対のフォ
トインタラプタを構成する図３に示すフォトトランジス
タ２０ａ，２０ｂによりスリット板に形成されたスリッ
トを検出して、図５に示す如く、メインモータ１２の所
定の回転角度毎にオン・オフ状態が反転し、位相がその
反転周期の１／２だけずれたＡ相，Ｂ相のパルス信号を
発生する。

【００２１】なお、図４に示す如く、メインモータ１２
の回転軸は、ウォームギヤ１８ａに直結されており、ウ
ォームギヤ１８ａがサブモータ１４により回転駆動され
ている際にも回転するため、この回転角センサ２０から
の出力パルスによって、サブモータ１４の回転状態も検
出できる。

【００２２】また次に、減速機１８の出力軸に接続され
た後輪舵角センサ２２は、図３に示す如く、減速機１８
の出力軸，延いてはピニオンギヤ１０ｂの回転位置に応
じて抵抗値が変化するポテンショメータにより構成され
ており、図６に示す如く、後輪舵角に対応して変化する
電圧信号を出力する。

【００２３】一方、ステアリングセンサ３０は、ステア
リングシャフト２８の回転軸に固定されたスリット板
と、このスリット板を挟むように配設された３つのフォ
トインタラプタとからなる周知のものである。すなわ
ち、ステアリングセンサ３０のスリット板には、回転角
センサ２０と同様に回転角検出用のスリットが穿設され
る他、ステアリングシャフト２８の所定の回転位置に基
準位置検出用のスリットが穿設されている。そして、こ
の回転角検出用のスリットに対して一対のフォトインタ
ラプタを配設することにより、この一対のフォトインタ
ラプタから回転角センサ２０と同様のＡ相，Ｂ相のパル
ス信号が出力され、しかも、基準位置検出用のスリット
に対して一個のフォトインタラプタを配設することによ
り、このフォトインタラプタから前輪舵角が０のときに
基準信号が出力されるように構成されている。

【００２４】次にＥＣＵ４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ等からなる周知のマイクロコンピュータにより構成さ
れており、ＥＣＵ４０は、メインモータ１２を駆動する
か、或は、電磁クラッチ１６を通電してサブモータ１４
を減速機１８のウォームギヤ１８ａに接続した後サブモ
ータ１４を駆動することにより、後輪舵角を制御する。

【００２５】また、ＥＣＵ４０は、このようにメインモ
ータ１２及びサブモータ１４のうちのいずれか一方を駆
動することにより後輪操舵制御を実行するが、図３に示
す如く、各モータ１２，１４には、このＥＣＵ４０から
の出力信号に応じて各モータ１２，１４を駆動するため
の駆動回路（メインモータ駆動回路１２ａ，サブモータ
駆動回路１４ａ）と、図示しないバッテリからこれら各
駆動回路１２ａ，１４ａへの電源供給経路を断・続する
リレースイッチ１２ｂ，１４ｂが備えられている。

【００２６】また、各モータ１２，１４に設けられた駆
動回路、すなわちメインモータ駆動回路１２ａ及びサブ
モータ駆動回路１４ａには、各モータ１２，１４の駆動
時に流れる電流（メインモータ電流ＩＭ，サブモータ電
流ＩＳ）を夫々検出するための電流検出回路が内蔵され
ており、その検出電流ＩＭ，ＩＳをＥＣＵ４０に入力す
ることにより、ＥＣＵ４０側で、その検出電流ＩＭ，Ｉ
Ｓから各モータ１２，１４の異常を判定できるようにさ
れている。

【００２７】以上、本実施例の後輪操舵装置の構成につ
いて説明したが、次に、ＥＣＵ４０において実際に実行
される後輪操舵制御について、図７〜図１０に示すフロ
ーチャートに沿って詳しく説明する。まず、図７は、車
両のイグニッションスイッチがオンして、ＥＣＵ４０に
電源が投入されることにより実行されるイニシャル処理
を表わすフローチャートである。

【００２８】すなわち、このイニシャル処理は、ＥＣＵ
４０の起動直後に実行される処理であり、この処理が開
始されると、まずステップ１１０にて、後述の異常判定
時にその異常内容に応じてセットされる各種異常フラグ
を全てクリアすると共に、異常判定時に後輪舵角を中立
舵角に戻す指示を行なう中立戻しフラグをクリアする初
期化の処理を実行し、ステップ１２０に移行する。

【００２９】ステップ１２０では、ステアリングセンサ
３０からの検出信号により得られる前輪舵角，及び車速
センサ３２からの検出信号より得られる車速を読み込
み、続くステップ１３０にて、後輪舵角をこの読み込ん
だ前輪舵角と車速とに応じて設定される目標舵角に制御
するためのメインモータ１２の目標回転位置（モータ目
標位置）を算出する。

【００３０】次に続くステップ１４０では、後輪舵角セ
ンサ２２からの出力電圧が、図６に示す後輪舵角の右端
から左端までの範囲内にあるか否かを判断することによ
り、後輪舵角センサ２２が正常か否かを判断する。つま
り、後輪舵角センサ２２は、後輪舵角に応じた電圧を発
生するポテンショメータであり、その出力電圧は、後輪
舵角センサ２２が正常であれば後輪舵角の右端から左端
までの範囲内となり、後輪舵角センサ２２が短絡又は断
線するとこの範囲内から外れた値となるため、ここで
は、後輪舵角センサ２２からの出力電圧が後輪舵角の右
端から左端までの範囲内にあるか否かを判断することに
より、後輪舵角センサ２２の異常判定を行なうのであ
る。

【００３１】そして、このステップ１４０にて、後輪舵
角センサ２２からの出力電圧が上記範囲内から外れてお
り、後輪舵角センサ２２に異常が生じている判定される
と、続くステップ１５０にて、後輪舵角センサ２２の異
常を表わす異常フラグをセットし、当該イニシャル処理
を終了する。

【００３２】一方、ステップ１４０にて、後輪舵角セン
サ２２が正常であると判定された場合には、ステップ１
６０に移行して、後輪舵角センサ２２からの出力電圧に
対応した後輪舵角を読み込み、その値をメインモータ１
２の回転位置（モータ位置）の初期位置として設定す
る。そして続くステップ１７０にて、この読み込んだモ
ータ位置と、ステップ１３０にて前輪舵角と車速とに基
づき求めたモータ目標位置とが一致しているか否かを判
断し、モータ位置がモータ目標位置と一致していれば、
再度ステップ１２０に移行し、モータ位置がモータ目標
位置と一致していなければ、続くステップ１８０に移行
する。

【００３３】ステップ１８０では、リレースイッチ１４
ｂを通電してサブモータ１４をオンすると共に、電磁ク
ラッチ１６をオンすることにより、サブモータ１４によ
る後輪操舵を実行可能にする。そして、続くステップ１
９０にて、サブモータ１４をメインモータ１２のモータ
目標位置に向けて駆動し、続くステップ２００にて、こ
の駆動によって、サブモータ１４が実際に回転し始める
までの立上り時間（例えば、数十ｍsec.）が経過するの
を待つ。

【００３４】ステップ２００にて、サブモータ１４の駆
動開始後その立上り時間が経過したと判断されると、今
度はステップ２１０に移行して、回転角センサ２０から
の検出信号に基づき、メインモータ１２の回転速度を検
出する。そして、続くステップ２２０にて、その検出し
たモータ回転速度の絶対値（つまり左方向の回転速度又
は右方向の回転速度）が、予め設定された正常範囲より
小さいか否かを判断することにより、サブモータ１４は
減速機１８を正常に回転駆動しているか否かを判断す
る。

【００３５】このステップ２２０にて、モータ回転速度
の絶対値は正常範囲内にあり、サブモータ１４は減速機
１８を正常に回転駆動していると判断されると、ステッ
プ２４０に移行して、リレースイッチ１４ｂの通電を停
止することによりサブモータ１４をオフすると共に、電
磁クラッチ１６をオフして、当該イニシャル処理を終了
する。

【００３６】一方、ステップ２２０にて、モータ回転速
度の絶対値は正常範囲より小さく、サブモータ１４が減
速機１８を正常に回転駆動していないと判断されると、
ステップ２３０に移行して、サブモータ１４の異常内容
を判定するサブモータ異常判定処理を実行した後、当該
イニシャル処理を終了する。

【００３７】このサブモータ異常判定処理は、図８に示
す如く実行される。すなわち、図８に示す如く、サブモ
ータ異常判定処理では、まずステップ３１０にて、サブ
モータ駆動回路１４ａからサブモータ電流ＩＳを読み込
み、続くステップ３２０にて、その読み込んだサブモー
タ電流ＩＳが０であるか否かを判断する。そして、サブ
モータ電流ＩＳが０であれば、サブモータ１４又はその
駆動系）が断線していると判断して、ステップ３３０に
て、サブモータ１４の断線を表わす異常フラグをセット
した後、ステップ３８０に移行する。

【００３８】一方、ステップ３２０にて、サブモータ電
流ＩＳが０ではないと判断されると、ステップ３４０に
移行し、サブモータ電流ＩＳが、サブモータ１４に負荷
がかかっていないときに流れる無負荷電流範囲内か否か
を判断する。そして、サブモータ電流ＩＳが無負荷電流
範囲内にあるときには、電磁クラッチ１６によりサブモ
ータ１４と減速機１８とが接続されていないと判断し
て、ステップ３５０にて、電磁クラッチ１６の異常を表
わす異常フラグをセットした後、ステップ３８０に移行
する。

【００３９】また次に、ステップ３４０にて、サブモー
タ電流ＩＳが無負荷電流範囲内にないと判断されると、
今度はステップ３６０に移行して、サブモータ電流ＩＳ
が短絡判定値を越えているか否かを判断する。この短絡
判定値は、サブモータ１４又はその駆動系が短絡してサ
ブモータ電流ＩＳが大電流になっているか否かを判断す
るためのものであり、ステップ３６０にて、サブモータ
電流ＩＳが短絡判定値を越え、サブモータ１４又はその
駆動系が短絡していると判断されると、ステップ３７０
に移行して、サブモータ１４の短絡を表わす異常フラグ
をセットした後、ステップ３８０に移行する。

【００４０】そしてステップ３８０では、後輪舵角を中
立舵角に戻す指示を行なう中立戻しフラグをセットし、
当該サブモータ異常判定処理を終了する。次に、ステッ
プ３６０にて、サブモータ電流ＩＳが短絡判定値以下で
あると判断された場合には、ステップ３９０に移行し
て、サブモータ電流ＩＳが、通常負荷範囲内にあるか否
かを判断する。この通常負荷範囲は、サブモータ１４に
減速機１８を接続して、サブモータ１４の回転により後
輪２ＲＬ，２ＲＲを操舵できているときに通常流れる電
流範囲のことであり、ステップ３９０にて、サブモータ
電流ＩＳが通常負荷範囲内にないと判断されると、後輪
操舵機構１０がロックしていると判断して、ステップ４
００にて、後輪操舵機構１０のロックを表わす異常フラ
グをセットした後、当該サブモータ異常判定処理を終了
する。

【００４１】一方、ステップ３９０にて、サブモータ電
流ＩＳが通常負荷範囲内にあると判断された場合には、
回転角センサ２０が故障していると判断して、ステップ
４１０にて、回転角センサ２０の異常を表わす異常フラ
グをセットする。そして、続くステップ４２０にて、後
輪舵角センサ２２からの検出信号に基づき後輪舵角を確
認しながら、サブモータ１４を、後輪舵角が中立舵角と
なる中立位置まで駆動し、当該サブモータ異常判定処理
を終了する。

【００４２】次に図９は、ＥＣＵ４０の起動直後に実行
される上述のイニシャル処理が終了した後、ＥＣＵ４０
にて実行される、通常の後輪操舵制御処理を表わすフロ
ーチャートである。図９に示す如く、この処理が開始さ
れると、まずステップ５１０にて、リレースイッチ１２
ｂを通電することによりメインモータ１２をオンし、続
くステップ５２０にて、上記イニシャル処理でサブモー
タ１４，電磁クラッチ１６，回転角センサ２０，或は後
輪舵角センサ２２の異常が判定されて、その旨を表わす
異常フラグがセットされているか否かを判断する。

【００４３】そして、ステップ５２０にて、異常判定フ
ラグがセットされていると判断されると、ステップ５３
０に移行して、警告ランプ３４を点灯することにより、
その異常内容を車両乗員に報知し、続くステップ５４０
に移行する。ステップ５４０では、上記イニシャル処理
によって、中立戻しフラグがセットされているか否かを
判断する。そして、中立戻しフラグがセットされていな
ければ、ステップ５５０にて、リレースイッチ１２ｂの
通電を停止することによりメインモータ１２をオフした
後、そのまま当該処理を終了し、逆に中立戻しフラグが
セットされている場合には、ステップ５６０にて、モー
タ目標位置として中立位置を設定し、続くステップ５７
０にて、モータ速度を低速に設定した後、ステップ６０
０に移行する。

【００４４】なお、このステップ５７０にて、モータ速
度を低速に設定するのは、以降の処理でメインモータ１
２を駆動して後輪舵角を中立舵角に戻す際、後輪舵角が
中立舵角に急速に戻されて、車両乗員が違和感を感じる
を防止するためである。一方、ステップ５２０にて、異
常判定フラグがセットされていないと判断された場合、
つまり、上記イニシャル処理にて、サブモータ１４，電
磁クラッチ１６，回転角センサ２０及び後輪舵角センサ
２２が全て正常であると判断された場合には、イニシャ
ル処理のステップ１２０及びステップ１３０と同様に、
ステップ５８０にて前輪舵角及び車速を読み込み、続く
ステップ５９０にてこの読み込んだ前輪舵角と車速とに
基づきモータ目標位置を算出した後、ステップ６００に
移行する。

【００４５】次にステップ６００では、イニシャル処理
実行時に後輪舵角センサ２２を用いて検出したモータ位
置を基準として回転角センサ２０からの検出信号により
得られるモータ位置を読み込み、続くステップ６１０に
て、この読み込んだモータ位置と、ステップ５６０又は
ステップ５９０で設定したモータ目標位置とが一致して
いるか否かを判断する。

【００４６】そして、モータ位置がモータ目標位置と一
致していれば、ステップ６２０に移行して、中立戻しフ
ラグがセットされているか否かを判断し、中立戻しフラ
グがセットされていれば、サブモータ１４の異常に伴
い、モータ位置，延いては後輪舵角を中立位置（中立舵
角）に戻す制御が完了したと判断して、ステップ５５０
にて、メインモータ１２をオフした後、そのまま当該処
理を終了する。また、ステップ６２０にて、中立戻しフ
ラグがセットされていないと判断された場合には、ステ
ップ６３０に移行して、メインモータ１２の駆動を停止
した後、再度ステップ５８０に移行する。

【００４７】次にステップ６１０にて、モータ位置とモ
ータ目標位置とが一致していないと判断された場合に
は、ステップ６４０に移行して、メインモータ１２をモ
ータ目標位置に向けて駆動し、続くステップ６５０に
て、この駆動によって、メインモータ１２が実際に回転
し始めるまでの立上り時間（例えば、数十ｍsec.）が経
過するのを待つ。そして、ステップ６５０にて、メイン
モータ１２の駆動開始後その立上り時間が経過したと判
断されると、今度はステップ６６０に移行して、回転角
センサ２０からの検出信号に基づき、メインモータ１２
の回転速度を検出する。

【００４８】また次に続くステップ６７０では、上記検
出したモータ回転速度の絶対値（つまり左方向の回転速
度又は右方向の回転速度）は、予め設定された正常範囲
より小さいか否かを判断することにより、メインモータ
１２は正常に回転しているか否かを判断する。そして、
このステップ６７０にて、モータ回転速度の絶対値は正
常範囲内にあり、メインモータ１２は正常に回転してい
ると判断されると、ステップ６８０に移行して、中立戻
しフラグがセットされているか否かを判断し、中立戻し
フラグがセットされていれば、モータ目標位置を変更す
る必要はないのでステップ６００に移行し、中立戻しフ
ラグがセットされていなければ、ステップ５８０に移行
する。

【００４９】またステップ６７０にて、モータ回転速度
の絶対値は正常範囲より小さく、メインモータ１２は正
常に回転していないと判断されると、ステップ６９０に
移行して、メインモータ１２の異常内容を判定するメイ
ンモータ異常判定処理を実行した後、当該処理を終了す
る。

【００５０】このメインモータ異常判定処理は、図１０
に示す如く実行される。すなわち、図１０に示す如く、
メインモータ異常判定処理では、まずステップ７１０に
て、メインモータ駆動回路１２ａからメインモータ電流
ＩＭを読み込み、続くステップ７２０にて、その読み込
んだメインモータ電流ＩＭが０であるか否かを判断す
る。そして、メインモータ電流ＩＭが０であれば、メイ
ンモータ１２又はその駆動系が断線していると判断し
て、ステップ７３０にて、メインモータ１２の断線を表
わす異常フラグをセットした後、ステップ７９０に移行
する。

【００５１】一方、ステップ７２０にて、メインモータ
電流ＩＭが０ではないと判断されると、ステップ７４０
に移行し、メインモータ電流ＩＭが短絡判定値を越えて
いるか否かを判断する。この短絡判定値は、メインモー
タ１２又はその駆動系が短絡してメインモータ電流ＩＭ
が大電流になっているか否かを判断するためのものであ
り、ステップ７４０にて、メインモータ電流ＩＭが短絡
判定値を越え、メインモータ１２又はその駆動系が短絡
していると判断されると、ステップ７５０に移行して、
メインモータ１２の短絡を表わす異常フラグをセットし
た後、ステップ７９０に移行する。

【００５２】また、ステップ７４０にて、メインモータ
電流ＩＭが短絡判定値以下であると判断された場合に
は、ステップ７６０に移行して、メインモータ電流ＩＭ
が、通常負荷範囲内にあるか否かを判断する。この通常
負荷範囲は、メインモータ１２の回転により後輪２Ｒ
Ｌ，２ＲＲを操舵できているときに通常流れる電流範囲
のことであり、ステップ７６０にて、メインモータ電流
ＩＭが通常負荷範囲内にないと判断されると、後輪操舵
機構１０がロックしていると判断して、ステップ７８０
にて、後輪操舵機構１０のロックを表わす異常フラグを
セットし、続くステップ７８５にて、リレースイッチ１
２ｂの通電を停止してメインモータ１２をオフしたの
ち、ステップ８６０に移行する。

【００５３】一方、ステップ７６０にて、メインモータ
電流ＩＭが通常負荷範囲内にあると判断された場合に
は、回転角センサ２０が故障していると判断して、ステ
ップ７７０にて、回転角センサ２０の異常を表わす異常
フラグをセットし、ステップ７９０に移行する。

【００５４】次に、ステップ７９０では、リレースイッ
チ１２ｂの通電を停止してメインモータ１２をオフする
と共に、リレースイッチ１４ｂを通電してサブモータ１
４をオンし、更に電磁クラッチ１６をオンして、サブモ
ータ１４を減速機１８に接続する。

【００５５】そして続くステップ８００では、イニシャ
ル処理のステップ１４０と同様に後輪舵角センサ２２が
正常であるかどうかを判定し、後輪舵角センサ２２が正
常であれば、ステップ８１０にて、後輪舵角センサ２２
からの検出信号に基づき後輪舵角を確認しながら、サブ
モータ１４を、後輪舵角が中立舵角となる中立位置まで
駆動し、ステップ８５０に移行する。

【００５６】一方、ステップ８００にて、後輪舵角セン
サ２２が正常でないと判断されると、ステップ８２０に
移行して、後輪舵角センサ２２の異常を表わす異常フラ
グを前に書き込んだ異常内容（例えば回転角センサ異
常）に追加して書き込み、続くステップ８３０にて、回
転角センサ２０の異常を表わす異常フラグがセットされ
ているか否かを判断することにより、回転角センサ２０
は正常かどうかを判断する。そして、回転角センサ２０
が異常であれば、もはや中立戻しは不可能となるため、
そのままステップ８５０に移行し、回転角センサ２０が
正常であれば、回転角センサ２０からの検出信号に基づ
き後輪舵角を確認しながら、サブモータ１４を後輪舵角
が中立舵角となる中立位置まで駆動した後、ステップ８
５０に移行する。

【００５７】次に、ステップ８５０では、リレースイッ
チ１２ｂの通電を停止してサブモータ１４をオフすると
共に、電磁クラッチ１６をオフして、サブモータ１４を
減速機１８から遮断する。そして、最後に、警告ランプ
３４を点灯することにより、当該メインモータ異常判定
処理にて判定した異常内容を車両乗員に報知し、当該メ
インモータ異常判定処理を終了する。

【００５８】以上説明したように、本実施例の後輪操舵
装置においては、ＥＣＵ４０の起動直後には、イニシャ
ル処理を実行することにより、サブモータ１４を駆動し
て後輪舵角を目標舵角方向に移動させる舵角制御手段と
しての処理（ステップ１２０〜ステップ１９０）を実行
すると共に、サブモータ１４の駆動時に、サブモータ１
４によって回転駆動されるウォームギヤ１８ａの回転状
態とサブモータ電流ＩＳとから、サブモータ１４の異常
を判定するモータ異常判定手段としての処理（ステップ
２２０及びステップ２３０）を実行する。

【００５９】また、このイニシャル処理が終了すると、
通常の後輪操舵制御を開始し、イニシャル処理において
サブモータ１４の異常が判定されている場合には、メイ
ンモータ１２を駆動して後輪舵角を中立舵角に戻した
後、後輪操舵制御を終了する制御停止手段としての処理
（ステップ５６０，５７０，ステップ６００〜ステップ
６８０）を実行し、イニシャル処理においてサブモータ
１４の異常が判定されていなければ、メインモータ１２
を駆動して後輪舵角を目標舵角に制御する舵角制御手段
としての処理（ステップ５８０〜ステップ６８０）の処
理を実行する。

【００６０】そしてメインモータ１２の駆動時には、メ
インモータ１２の回転速度とメインモータ電流ＩＭとか
ら、メインモータ１２の異常を判定するモータ異常判定
手段としての処理（ステップ６７０及びステップ６９
０）を実行し、メインモータ１２の異常時には、サブモ
ータ１４を駆動して、後輪舵角を中立舵角に戻し、後輪
操舵制御を終了する制御停止手段としての処理（ステッ
プ８００〜ステップ８４０）を実行する。

【００６１】このため、本実施例の後輪操舵装置におい
ては、イグニッションスイッチがオンして、ＥＣＵ４０
が起動された直後から、後輪舵角を目標舵角に制御する
ことができると共に、駆動モータ、すなわちサブモータ
１４或はメインモータ１２の異常時には、その旨を速や
かに検出して、後輪舵角を中立舵角に戻すことができ、
車両の走行安全性を確保することができる。

【００６２】また、本実施例では、減速機１８がウォー
ムギヤ１８ａとウォームホイール１８ｂとから構成され
ているため、サブモータ１４及びメインモータ１２の駆
動を共に停止しても、後輪舵角がその停止時点の舵角に
保持される。このため、従来の装置のように、後輪操舵
機構に、後輪を中立舵角に保持するための付勢部材を設
ける必要はなく、従って、サブモータ１４及びメインモ
ータ１２をこの付勢部材の付勢力に抗して駆動できるよ
うにする必要はなく、各モータの小型化を図ることがで
きる。

【００６３】また更に、本実施例では、イニシャル処理
の実行時には、サブモータ１４の異常を判定するだけで
なく、電磁クラッチ１６，回転角センサ２０，及び後輪
舵角センサ２２の異常も判定し、また通常の後輪操舵制
御の実行時には、メインモータ１２の異常を判定するだ
けでなく、回転角センサ２０及び後輪舵角センサ２２の
異常も判定するようにされており、これら各部の異常時
にも制御を停止して、後輪舵角を中立舵角に戻すように
されている。このため、本実施例によれば、後輪操舵装
置の信頼性をより向上して、車両の走行安全性を高める
ことができる。

【００６４】なお本実施例においては、上述のステップ
１８０、ステップ２４０及びステップ５１０の処理がモ
ータ切換手段として機能し、ステップ１８０，ステップ
２４０，ステップ７９０，及びステップ８５０の処理が
クラッチ制御手段として機能する。

【００６５】ここで、上記実施例では、ＥＣＵ４０の起
動直後に、サブモータ１４を用いて後輪操舵を行なうこ
とにより、サブモータ１４の異常判定を行ない、その
後、駆動モータをメインモータ１２に切り換えて、メイ
ンモータ１２の異常判定を行ないつつ後輪操舵を行なう
ように構成したが、例えばＥＣＵ４０の起動直後には、
メインモータ１２を用いて後輪操舵を行なうことによ
り、メインモータ１２の異常判定を行ない、その後駆動
モータをサブモータ１４に切り換えて後輪操舵を行なう
ことにより、サブモータ１４の異常判定を行ない、更に
その後駆動モータをメインモータ１２に切り換えて、メ
インモータ１２の異常判定を行ないつつ後輪操舵を行な
うように構成しても、上記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

【００６６】また上記実施例では、イニシャル処理実行
時に、サブモータ１４の異常判定と併せて、電磁クラッ
チ１６，回転角センサ２０，及び後輪舵角センサ２２の
異常判定を行なうように構成したが、更に、ステアリン
グセンサ３０や車速センサ３２の異常判定も併せて行な
うようにしてもよく、この場合には、装置の信頼性をよ
り向上することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
車両の後輪操舵装置によれば、装置の起動直後から後輪
操舵制御を実行することができる。また、メインモータ
或はサブモータの異常時には、その旨を速やかに検出し
て、後輪舵角を中立舵角に戻すことができるので、車両
の走行安全性を確保することができる。

【００６８】また次に請求項１に記載の車両の後輪操舵
装置においては、減速機がウォームギヤとウォームホイ
ールとを備えているため、メインモータ及びサブモータ
の駆動を共に停止しても、後輪舵角がその停止時点の舵
角に保持される。このため、従来の装置のように、後輪
操舵機構に、後輪を中立舵角に保持するための付勢部材
を設ける必要はなく、従って、メインモータ及びサブモ
ータを、この付勢部材の付勢力に抗して駆動できるよう
にする必要はなく、各モータの小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】実施例の後輪操舵装置全体の構成を表わす概略
構成図である。

【図３】実施例の後輪操舵装置の制御系の構成を表わす
電気回路図である。

【図４】実施例の後輪操舵機構及び減速機の構成を表わ
す説明図である。

【図５】実施例のモータ回転角センサからの出力信号を
表わす説明図である。

【図６】実施例の後輪舵角センサからの出力信号を表わ
す説明図である。

【図７】ＥＣＵの起動直後に実行されるイニシャル処理
を表わすフローチャートである。

【図８】図６のイニシャル処理で実行されるサブモータ
異常判定処理を表わすフローチャートである。

【図９】ＥＣＵにてイニシャル処理の終了後に実行され
る通常の後輪操舵制御処理を表わすフローチャートであ
る。

【図１０】図９の後輪操舵制御処理で実行されるメイン
モータ異常判定処理を表わすフローチャートである。

【符号の説明】

２ＦＬ，２ＦＲ…前輪 ２ＲＬ，２ＲＲ…後輪 １
０…後輪操舵機構 １０ａ…ラック １０ｂ…ピニオンギヤ １２…メ
インモータ １２ａ…メインモータ駆動回路 １２ｂ，１４ｂ…リ
レースイッチ １４…サブモータ １４ａ…サブモータ駆動回路
１６…電磁クラッチ １８…減速機 １８ａ…ウォームギヤ １８ｂ…ウ
ォームホイール ２０…回転角センサ ２２…後輪舵角センサ ３０
…ステアリングセンサ ３２…車速センサ ３４…警告ランプ ＩＭ…メイ
ンモータ電流 ＩＳ…サブモータ電流 ４０…電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の後輪を操舵するための後輪操舵機
   構と、 該後輪操舵機構に動力を伝達する減速機と、 該減速機の入力軸に直結され、該減速機を介して上記後
   輪操舵機構を駆動するメインモータと、 該メインモータに代わって前記後輪操舵機構を駆動する
   ために、前記減速機の入力軸にクラッチを介して連結さ
   れたサブモータと、 前記後輪の舵角が車両の運転状態に応じた目標舵角とな
   るよう、前記メインモータ又は前記サブモータを駆動す
   る舵角制御手段と、 該舵角制御手段が前記メインモータを駆動している際に
   は、前記メインモータに流れる電流とその回転状態から
   前記メインモータの異常を判定し、前記舵角制御手段が
   前記サブモータを駆動している際には、前記サブモータ
   に流れる電流とその回転状態から前記サブモータの異常
   を判定するモータ異常判定手段と、 当該装置の起動直後には、前記舵角制御手段が制御に用
   いる駆動モータとして前記メインモータ及び前記サブモ
   ータのいずれか一方を設定し、その後、前記駆動モータ
   をもう一方のモータに切り換えることにより、前記モー
   タ異常判定手段にて前記各モータの異常判定を実行さ
   せ、最終的には前記駆動モータを前記メインモータに設
   定するモータ切換手段と、 前記モータ異常判定手段にて前記メインモータ又は前記
   サブモータの異常が判定されると、前記舵角制御手段の
   制御動作を禁止し、異常が判定されていない側のモータ
   を駆動して前記後輪の舵角を中立舵角に制御する制御停
   止手段と、 前記舵角制御手段又は前記制御停止手段が前記サブモー
   タを駆動する際に前記クラッチを接続し、前記舵角制御
   手段又は前記制御停止手段が前記サブモータを駆動しな
   い場合には前記クラッチを遮断するクラッチ制御手段
   と、 を備えたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。
2. 【請求項２】 前記減速機が、 前記メインモータの回転軸に直結されると共に前記サブ
   モータの回転軸に前記クラッチを介して接続されたウォ
   ームギヤと、 該ウォームギヤに噛合され、該ウォームギヤの回転を減
   速して前記後輪操舵機構に伝達するウォームホイール
   と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵装
   置。