JPH06239260A

JPH06239260A - 後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH06239260A
Application number: JP5030198A
Authority: JP
Inventors: Fukuo Fukutome; 富久男福留
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【構成】後輪操舵の制御を担当する第１のマイクロコン
ピュータは、前輪の操舵角に対応して後輪を操舵させ
る。第１のマイクロコンピュータが暴走しているかどう
かが、第２のマイクロコンピュータで監視される。第２
のマイクロコンピュータは後輪が操舵されるときの角速
度を監視する。そして、後輪操舵角速度が所定値以上の
ときには、後輪の操舵を禁止するためのフェイルセーフ
処理を行う。【効果】第２のマイクロコンピュータには第１のマイク
ロコンピュータよりも低性能のものを適用できる。その
ため、安価な構成で第１のマイクロコンピュータの暴走
を監視できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前輪の操舵に応じて後
輪が操舵される４輪操舵車両などの移動体に適用される
後輪操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】４輪操舵車両では、前輪の操舵角および
車速に応じて後輪が操舵される。さらに詳細に説明する
と、後輪を操舵するための後輪操舵機構が設けられ、こ
の操舵機構にモータなどからの駆動力が与えられる。モ
ータへの給電は、前輪操舵角および車速に基づいて演算
される目標操舵角に基づいて、マイクロコンピュータな
どを含む電子制御ユニットによって制御される。このよ
うにして、車両が高速に走行しているときには、前輪と
後輪とを同方向に操舵するための同位相制御が行われ、
操舵感覚よりも車体の旋回半径が大きくなる。低速走行
中には、前輪と後輪とを逆方向に操舵するための逆位相
制御が行われ、操舵感覚よりも旋回半径が小さくなる。
前輪操舵角と後輪操舵角との比である舵角比は、車速に
応じて設定される。たとえば、逆位相については舵角比
は負の値で表され、同位相については舵角比は正の値で
表される。そして、車速が低速から高速に移行していく
と、舵角比は負の値から次第に大きくなり、零を経て正
の値に変化していく。

【０００３】もしも、マイクロコンピュータが暴走した
りすると、前輪操舵角に対する後輪操舵角の制御が不適
切になり、危険な状態を招きかねない。たとえば、高速
走行時には同位相制御が行われるべきであるのに、後輪
が前輪に対して逆位相に操舵されると、車体がスピンす
るおそれがあり、事故に繋がる危険がある。そこで、典
型的な先行技術では、電子制御ユニット内に同一の機能
および性能を有する一対のマイクロコンピュータが備え
られる。すなわち、第１のマイクロコンピュータでは、
前輪操舵角および車速に基づいて後輪目標操舵角が演算
され、この第１のマイクロコンピュータで演算された後
輪目標操舵角に基づいて後輪が操舵される。一方、第２
のマイクロコンピュータにおいても同様に前輪操舵角お
よび車速に基づいて後輪目標操舵角が演算される。この
目標操舵角は、実際の後輪操舵角と比較され、その差が
所定の閾値以上である場合には、第２のマイクロコンピ
ュータは、第１のマイクロコンピュータによる後輪操舵
制御を禁止する。

【０００４】この構成により、第１のマイクロコンピュ
ータが暴走して後輪目標操舵角の演算が正確に行えない
状態に陥ったときには、直ちに後輪の操舵が禁止され
る。これにより、第１のマイクロコンピュータの暴走に
伴う危険が回避される。他方、マイクロコンピュータの
暴走だけでなく、前輪操舵角や後輪操舵角を検出するた
めのセンサに異常が生じた場合にも同様な危険が生じる
おそれがある。そこで、たとえば、前輪操舵角を検出す
るための前輪舵角センサ系および後輪操舵角を検出する
ための後輪舵角センサ系には、いわゆる二重系の構成が
採用されている。すなわち、たとえば、前輪舵角センサ
系には、ステアリングシャフフトの絶対回転位置を検出
するポテンショメータなどからなる絶対舵角センサと、
検出開始位置に対する相対的な回転位置のみの検出が可
能な相対舵角センサとが備えられる。相対舵角センサ
は、たとえば、ステアリングシャフトの回転に応じた数
のパルスを発生する構成によって実現されている。この
相対舵角センサが発生するパルスをマイクロコンピュー
タで計数することにより、相対舵角が得られる。

【０００５】この構成では、いずれか一方のセンサの出
力が変化したときに他方のセンサの出力が変化しなけれ
ば、前輪舵角センサ系に異常が生じていることを、知る
ことができる。なお、相対舵角センサのみでは絶対舵角
を知ることができないから、相対舵角センサと絶対舵角
センサとの組み合わせで二重系が構成されるのが一般的
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の先行技術におい
て、第１のマイクロコンピュータおよび第２のマイクロ
コンピュータでいずれも後輪目標操舵角を演算する構成
では、同一性能クラスのマイクロコンピュータが２つ必
要である。そのため、コスト高になるという問題があ
る。

【０００７】また、前輪舵角センサ系などを二重系とし
て異常を監視する構成においても同様に、構成が複雑
で、コスト高となるという問題がある。しかも、前輪を
操舵するための操舵機構に関連して２つの舵角センサの
取付け位置を確保する必要があるから、前輪操舵機構の
設計も困難になるという問題もあった。さらに、相対舵
角センサが発生するパルスを計数することによって相対
舵角を検出しているから、パルス数の計数を行える程度
に高速動作が可能なマイクロコンピュータを用いる必要
がある。そのため、高価なマイクロコンピュータを用い
ざるを得ず、このことが、コストの増大を招く一因とな
っていた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、安価な構成で安全に後輪を操舵することが
できる後輪操舵装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための本発明の後輪操舵装置は、前輪および後
輪を有する移動体に適用され、前輪の操舵に応じてアク
チュエータを駆動制御することにより後輪を操舵するた
めの後輪操舵装置であって、前輪の操舵角を検出する前
輪操舵角検出手段と、この前輪操舵角検出手段の検出結
果に基づいて上記アクチュエータを駆動制御する第１の
制御手段と、後輪の操舵角速度を検出する後輪操舵角速
度検出手段と、この後輪操舵角速度検出手段により検出
された後輪操舵角速度が所定値以上のときに後輪の操舵
を禁止する第２の制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１０】上記の構成によれば、第１の制御手段によ
るアクチュエータの駆動制御によって、前輪の操舵角に
対応して後輪が操舵される。一方、第２の制御手段で
は、後輪操舵角速度検出手段の出力に基づき、後輪操舵
角速度が所定値以上かどうかが監視され、当該後輪操舵
角速度が所定値以上となると、後輪の操舵が禁止され
る。すなわち、第１の制御手段が暴走したりして、後輪
が急激に操舵されるときには、第２の制御手段において
異常の発生が検知され、いわゆるフェイルセーフ制御が
行われる。

【００１１】この構成では、第２の制御手段は、後輪操
舵角速度が所定値以上か否かを判定できれば充分であ
る。したがって、第２の制御手段には、第１の制御手段
によりも低性能のものを適用できる。なお、上記後輪操
舵角速度検出手段には、後輪操舵角を検出する後輪操舵
角検出手段と、この後輪操舵角検出手段の出力の一定時
間内における変化量を算出する手段とを含む構成が採用
されてもよい。

【００１２】また、前輪操舵角検出手段や後輪操舵角検
出手段を、操舵量に対応したパルスを発生する相対舵角
センサと、この相対舵角センサの出力パルスを計数する
計数手段とで構成することとし、この計数手段の計数値
を第１の制御手段などに与えるようにしてもよい。この
ような構成としておけば、相対舵角センサを用いる場合
でも、第１の制御手段などはパルスを計数できるほど高
速に動作する必要がない。そのため、第１の制御手段な
どには、比較的安価なマイクロコンピュータなどを適用
することができる。

【００１３】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図３は本発明の一実施例の後輪
操舵装置の基本的な構成を簡略化して示す概念図であ
る。この後輪操舵装置は、前輪１Ｌ，１Ｒおよび後輪２
Ｌ，２Ｒを有する４輪操舵車両に適用されたものであ
り、ステアリングホイール３が操作されて前輪操舵機構
４により前輪１Ｌ，１Ｒが操舵されたときに、その操舵
角などに応じて後輪２Ｌ，２Ｒを操舵するものである。
後輪２Ｌ，２Ｒの操舵は、アクチュエータとしての後輪
操舵機構６により行われる。この後輪操舵機構６には、
モータ７が備えられている。

【００１４】前輪１Ｌ，１Ｒの操舵角は、ステアリング
シャフト８に関連して設けられた前輪操舵角検出手段と
しての前輪舵角センサ９により検出される。この前輪舵
角センサ９は、ステアリングシャフト８の回転を検出す
ることにより、前輪１Ｌ，１Ｒの操舵角を検出する。ま
た、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵角の絶対値は、後輪操舵機構
６に関連して設けられた後輪操舵角検出手段としての後
輪舵角センサ１０により検出される。この後輪舵角セン
サ１０は、たとえば、後輪２Ｌ，２Ｒを結ぶ直線に沿っ
て往復変位して後輪２Ｌ，２Ｒを操舵する後輪操舵軸
（図示せず。）の変位を検出する構成によって実現され
る。

【００１５】前輪舵角センサ９および後輪舵角センサ１
０の各出力信号は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」
という。）１１に入力されている。ＥＣＵ１１にはさら
に、車両の速さを検出する車速センサ１２の出力信号
と、エンジンが回転されているか否かを検出するエンジ
ン回転センサ１３の出力信号と、モータ７の回転角を検
出するモータ回転センサ１４の出力信号とが入力されて
いる。このＥＣＵ１１は、センサ９，１０，１２，１
３，１４の出力に基づいてモータ７を駆動制御し、これ
により、最適な４輪操舵を実現する。具体的には、前輪
舵角センサ９によって検出された前輪１Ｌ，１Ｒの操舵
角と、車速センサ１２により検出された車速とに基づい
て、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵角の目標値である目標操舵角
を演算する。そして、この目標操舵角と後輪舵角センサ
１０により検出される後輪２Ｌ，２Ｒの操舵角とが一致
するように、モータ７を駆動制御する。

【００１６】ＥＣＵ１１は、さらに、各種の異常検出処
理を行っている。この異常検出処理には、ＥＣＵ１１の
内部のマイクロコンピュータの暴走や、センサ９，１
０，１２，１３，１４の出力の異常を検出する処理など
が含まれている。ＥＣＵ１１には、ウォーニングランプ
１５が接続されている。このウォーニングランプ１５
は、車両の運転席の近傍に配置されるものである。ＥＣ
Ｕ１１は、いずれかの異常が生じたときには、ウォーニ
ングランプ１５を点灯させて、運転者に異常発生を報知
する。同時に、異常発生時には、ＥＣＵ１１は、モータ
７の駆動制御を停止して、以後は後輪２Ｌ，２Ｒの操舵
制御を行わない。このようにして、いわゆるフェイルセ
ーフ制御が行われる。

【００１７】図４は、ＥＣＵ１１の内部構成を示すブロ
ック図である。ＥＣＵ１１は、モータ７を駆動制御する
ための第１のマイクロコンピュータＰ１と、第１のマイ
クロコンピュータＰ１の暴走を監視するための第２のマ
イクロコンピュータＰ２とを備えている。第１および第
２のマイクロコンピュータＰ１およびＰ２には、車速セ
ンサ１２、前輪舵角センサ９および後輪舵角センサ１０
の各出力信号が、それぞれ車速入力回路２１、前輪セン
サ入力回路２２および後輪センサ入力回路２３を介して
入力されている。第１のマイクロコンピュータＰ１は、
モータ７に接続された駆動回路２４を制御するための制
御信号をライン３０に導出する。

【００１８】駆動回路２４と車両に搭載されたバッテリ
３１との間にはリレー２５が介装されており、このリレ
ー２５はリレー駆動回路２６により駆動される。このリ
レー駆動回路２６は、第１および第２のマイクロコンピ
ュータＰ１，Ｐ２のいずれからも制御可能な構成となっ
ている。すなわち、第１のマイクロコンピュータＰ１が
リレー２５を閉成させるべくリレー駆動回路２４を制御
している期間であっても、第２のマイクロコンピュータ
Ｐ２がライン２７にリレー遮断信号を導出すると、リレ
ー２５は強制的に開成される。第２のマイクロコンピュ
ータＰ２はさらに、ライン３０に接続されたライン２８
にモータ遮断信号を導出することができ、これにより、
モータ７への通電を禁止することができる。

【００１９】図５は、第１のマイクロコンピュータＰ１
によって後輪２Ｌ，２Ｒの操舵が制御されるときの、前
輪操舵角と後輪操舵角との比である舵角比の車速に対す
る変化を示す図である。舵角比は、前輪１Ｌ，１Ｒの操
舵方向と後輪２Ｌ，２Ｒの操舵方向とが等しい同位相の
場合に正の値が割り当てられ、前輪１Ｌ，１Ｒと後輪２
Ｌ，２Ｒとの操舵方向が逆になる逆位相の場合に負の値
が割り当てられている。したがって、図５から判るよう
に、車速が所定値Ｖ_th（たとえば４０km/h）以下の範囲
では逆位相制御が行われ、車速が所定値Ｖ_th以上の範囲
では同位相制御が行われる。

【００２０】この図５の内容に対応したテーブルがＥＣ
Ｕ１１内の図外のメモリに記憶されている。このテーブ
ルは、車速センサ１２が検出した車速に基づいて第１の
マイクロコンピュータＰ１によって参照される。すなわ
ち、第１のマイクロコンピュータＰ１は、車速に対応し
た舵角比を求め、この舵角比と前輪舵角センサ９が検出
する前輪操舵角とに基づき、後輪目標操舵角を演算す
る。この演算された後輪目標操舵角と後輪舵角センサ１
０が検出する後輪操舵角とが一致するように、駆動回路
２４が制御され、これによって、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵
制御が達成される。

【００２１】図１は、第２のマイクロコンピュータＰ２
で行われる処理を説明するためのフローチャートであ
り、前輪操舵角に対する後輪操舵角の位相が適切である
かどうかを監視するための処理が示されている。ステッ
プａ１では、車速センサ１２により検出される車速が上
記の所定値Ｖ_th未満かどうかが調べられる。車速が所定
値Ｖ_th未満のときには、図５から判るように、逆位相制
御が行われるはずである。そこで、ステップａ２では、
前輪舵角センサ９および後輪舵角センサ１０の出力に基
づき、前輪１Ｌ，１Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒとが逆位相で操
舵されているかどうかが調べられる。逆位相であれば次
の処理に移り、同位相であればフェイルセーフ処理を行
う。このフェイルセーフ処理とは、リレー遮断信号およ
びモータ遮断信号を出力して、リレー２５を開成させる
とともに駆動回路２４によるモータ７の駆動を禁止する
ことによって、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵を禁止する処理で
ある。このとき、ウォーニングランプ１５が点灯され
て、運転者に異常発生が報知される。

【００２２】図２は第２のマイクロコンピュータＰ２で
行われる別の処理を説明するためのフローチャートであ
り、後輪が操舵されるときの角速度（以下「後輪操舵角
速度」という。）を監視することにより、第１のマイク
ロコンピュータＰ１の異常の有無を監視するための処理
が示されている。すなわち、第１のマイクロコンピュー
タＰ１が前輪１Ｌ，１Ｒの操舵角に対応した後輪目標操
舵角を適切に設定している限りにおいて、後輪２Ｌ，２
Ｒは急操舵されることはない。したがって、もしも、後
輪２Ｌ，２Ｒが急操舵されたときには、第１のマイクロ
コンピュータＰ１に暴走などの異常が生じたものと考え
られる。そこで、第２のマイクロコンピュータＰ２によ
り後輪操舵角速度を監視し、これによって第１のマイク
ロコンピュータＰ１の暴走を検知することとしている。

【００２３】具体的な処理について説明する。まず、ス
テップｂ１では、図外のタイマの計時時間を参照して、
所定時間ΔＴ（たとえば１ｍsec ）が経過したかどうか
が判断される。この所定時間ΔＴが経過する度に、ステ
ップｂ２において、前回の後輪操舵角と今回の後輪操舵
角との差ｒ₀が演算される。この差ｒ₀は、ステップｂ
３において所定値Ｍ（たとえば０．０１度）と比較さ
れ、ｒ₀＜Ｍならば上記のタイマをクリアして次の処理
に移り、ｒ₀≧Ｍならばフェイルセーフ処理が行われ
る。このような処理によって、後輪操舵角速度が１０度
／sec 以上となると、フェイルセーフ処理が行われ、そ
の時点で第１のマイクロコンピュータＰ１による後輪２
Ｌ，２Ｒの操舵制御は禁止される。

【００２４】以上のような図１および図２に示された処
理が第２のマイクロコンピュータＰ２で行われることに
より、前輪操舵角に対する後輪操舵角の位相が不適切で
ある場合、または、後輪操舵角速度が異常に大きい場合
に、第１のマイクロコンピュータＰ１に暴走が生じてい
るものとして、フェイルセーフ処理が行われる。このよ
うな処理は、車速および前輪操舵角に基づいて後輪操舵
角を演算し、さらに演算された後輪操舵角に基づいて駆
動回路２４を制御する処理に比較して格段に簡単な処理
である。そのため、第２のマイクロコンピュータＰ２に
は、第１のマイクロコンピュータＰ１よりも性能および
機能の低いものを適用することができる。その結果、安
価な構成で確実に第１のマイクロコンピュータＰ１の暴
走を検出することができ、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵を安全
に行える。

【００２５】次に、本実施例の別の特徴について説明す
る。すなわち、本実施例では、前輪舵角および後輪舵角
の検出のための構成も従来技術とは異なっている。具体
的には、従来では前輪舵角センサ系および後輪舵角セン
サ系はいずれも絶対舵角センサと相対舵角センサとを有
する二重系で構成されていたのに対して、本実施例で
は、前輪舵角センサ９は１個の相対舵角センサによって
構成されている。以下では、前輪舵角センサ９に関連す
る構成および動作について説明する。

【００２６】図６は前輪舵角センサ９の構成例を簡略化
して示す概念図である。ステアリングシャフト８の外周
にディスク４０が固定されている。ディスク４０は、周
方向に沿って等間隔で配置された複数のスリット４１
と、その外周の所定範囲にわたって形成された切欠４２
とを備えている。切欠４２の形成位置は、操舵角零の中
立位置に対応している。

【００２７】ディスク４０の外周部には、ディスク４０
を挟んで軸方向に沿って対向させた発光部（図示せ
ず。）と受光部４３とからなる検出部４４が配置されて
いる。検出部４４は、スリット４１の位置に対応させた
２組の発光素子および受光素子の対（Ａ相、Ｂ相）と、
切欠４２の位置に対応させた１組の発光素子および受光
素子の対（Ｚ相）とを備えている。各発光素子が発生す
る光はスリット４１または切欠４２を通って対応する受
光素子によって受光され、各受光素子の出力信号は、そ
れぞれ、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相の信号として出力端子Ａ，
Ｂ，Ｚから出力される。なお、Ｖは電源端子であり、Ｅ
はアース端子である。

【００２８】図７は前輪舵角センサ９の出力信号の波形
を示す波形図である。図７(a) および(b) はＡ相、Ｂ相
の信号の各波形を示し、図７(c) は、Ｚ相の信号の波形
を示している。Ａ相とＢ相とは、４分の１周期だけ位相
がずれた信号であり、ステアリングホイール３を右回転
させたときには、Ａ相が立ち上がった後にＢ相が立ち上
がる。また、ステアリングホイール３を左回転させたと
きには、Ｂ相が先に立ち上がり、４分の１周期だけ遅れ
てＡ相が立ち上がる。Ｚ相については、中立位置に対応
するステアリングホイール３の回転位置において電圧が
現れる。これらのＡ相、Ｂ相およびＺ相の各信号が、図
４の前輪センサ入力回路２２に入力されることになる。

【００２９】図８は前輪センサ入力回路２２の内部構成
を簡略化して示すブロック図である。前輪センサ入力回
路２２はＡ相およびＢ相の信号を入力として計数動作を
行うカウンタ５０を備えている。このカウンタ５０は、
Ａ相→Ｂ相の順に信号が立ち上がったときには計数値を
１だけ増加させ、Ｂ相→Ａ相の順に信号が立ち下がった
ときには計数値を１だけ減少させるものである。したが
って、このカウンタ５０の計数値は、エンジンを始動す
るためにイグニッションキースイッチが導通された時点
の操舵角を基準とした相対舵角に相当する。なお、前輪
センサ入力回路２２は、Ｚ相の信号については、そのま
ま第１および第２のマイクロコンピュータＰ１，Ｐ２に
与える。

【００３０】この構成では、第１および第２のマイクロ
コンピュータＰ１，Ｐ２は、前輪舵角センサ９からのパ
ルス信号を計数する必要がない。すなわち、パルスの計
数が可能なほど高速に動作する必要がない。その結果、
第１および第２のマイクロコンピュータＰ１，Ｐ２に
は、比較的低速に動作する安価なものを適用できる。と
ころで、カウンタ５０の計数値は相対舵角に対応してい
るに過ぎないから、この相対舵角に基づいて、さらに、
前輪１Ｌ，１Ｒの実際の操舵角である絶対舵角を得る必
要がある。そのために、本実施例では、第１および第２
のマイクロコンピュータＰ１，Ｐ２は、Ｚ相の信号を用
いて、中立位置におけるカウンタ５０の計数値である中
央値を求める。そして、求められた中央値に基づいてカ
ウンタ５０の計数値が再評価され、絶対舵角が演算され
る。

【００３１】一定車速以上のときには前輪１Ｌ，１Ｒは
ほぼ中立位置の付近で操舵されるから、カウンタ５０の
計数値を一定期間に渡って平均化すると、その平均値は
中央値にほぼ等しくなる。この経験的な事実に基づいて
中央値が求められる。図９および図１０は、中央値を求
めるためにマイクロコンピュータＰ１，Ｐ２で行われる
具体的な処理を説明するためのフローチャートである。
まず、Ｚ相の信号が現れる中点域ＭＡ（図７参照。）が
検出される。すなわち、ステップｃ１では、カウンタ５
０の計数値が増減したことに基づいて操舵されたかどう
かが判断される。操舵が行われると、ステップｃ２にお
いて、Ｚ相の信号が立ち上がったかどうかが判断され、
立ち上がったときにはステップｃ３において、中点域Ｍ
Ａ内であることを表す中点域フラグがセットされる。Ｚ
相の信号が立ち下がったときには、ステップｃ２からス
テップｃ４を経てステップｃ５に進み、中点域フラグが
クリアされる。Ｚ相の信号に変化がなければ、中点域フ
ラグは従前の状態に保持される。

【００３２】次に、図１０のステップｃ１０では、車速
センサ１２により検出される車速が参照される。車速が
所定速度ＶＡ（たとえば４０km/h）よりも高ければステ
ップｃ１１において、中点域フラグがセットされている
かどうかが判断される。中点域フラグがセットされてい
れば、ステップｃ１２において、そのときのカウンタ５
０の計数値が相対舵角を表す値としてパラメータＲ₀に
代入される。

【００３３】ステップｃ１３では、中央値を決定するた
めに既に行われた平均化処理（ステップｃ１５参照。）
の回数に相当するパラメータＢが零かどうかが判断さ
れ、零のときには、パラメータＲ₁にＲ₀×（ｋ−１）
が代入される（ステップｃ１４）。パラメーテＢが零な
ら、ステップｃ１４の処理は省かれる。ここで、ｋは、
平均化処理の対象となるデータのサンプリング数であ
り、たとえばｋ＝１６である。そして、ステップｃ１５
では、パラメータＲ₀，Ｒ₁に対して次式で示す平均化
処理が施され、その値がパラメータＲ₂に代入される。

【００３４】

【数１】

【００３５】ステップｃ１６では、｛（Ｒ₁＋Ｒ₀）−
Ｒ₀｝がパラメータＲ₁に代入される。この処理は、パ
ラメータＢが零でない場合に、次の回のステップｃ１５
における平均化処理に必要なパラメータＲ₁を設定する
ための処理である。さらに、ステップｃ１７では、パラ
メータＲ₂が中央値として設定される。ステップｃ１８
では、中央値が決定したことを表す中央値決定フラグが
セットされているかどうかが判断される。そして、ステ
ップｃ１９では、パラメータＢが１だけインクリメント
され、ステップｃ２０ではパラメータＢが所定値ｋ
₁（たとえば１００）に達したかどうかが判断される。
パラメータＢが所定値ｋ₁に達すると、ステップｃ２１
で中央値決定フラグがセットされた後に、次の処理に移
る。

【００３６】このような処理によって、カウンタ５０の
計数値がｋ₁回に渡ってサンプリングされ、ｋ₁個の計
数値に対して平均化処理を施した値が中央値として確定
することになる。このようにして中央値が確定した後に
は、第１および第２のマイクロコンピュータＰ１および
Ｐ２は、中央値に対するカウンタ５０の計数値の偏差に
基づいて、絶対舵角を得ることができる。

【００３７】さて、このようにして１つの相対舵角セン
サを用いて操舵角を検出することはできるが、１つのセ
ンサを用いているため、センサ自身の故障やセンサ信号
系の故障などの異常の検出は従来と同様に行うことはで
きない。すなわち、前輪舵角センサが絶対舵角センサお
よび相対舵角センサを有する二重系として構成されてい
る従来の構成では、一対のセンサの出力を監視すればセ
ンサの異常を検出することができるが、１個のセンサで
前輪舵角センサ９が構成されている本実施例の構成で
は、異常検出のために従来とは異なる処理が必要とな
る。

【００３８】図１１は前輪舵角センサ９に関連する異常
を検出するために第１のマイクロコンピュータＰ１で行
われる処理を示すフローチャートである。ステップｄ１
では、Ｚ相の信号の立ち上がりまたは立ち下がりが生じ
たか否かが判断される。そして、ステップｄ２では、カ
ウンタ５０の計数値が変化したかどうかが判断される。
計数値が変化しないときには、前輪舵角センサ９やそれ
に関連する信号系に異常が生じたものとして、フェイル
セーフ処理が行われる。

【００３９】すなわち、たとえば、Ｚ相の信号が変化す
れば、ステアリングホイール３が回転されたことになる
から、この場合にカウンタ５０の計数値が変化しなけれ
ば、異常が生じていることになる。また、逆に、ステア
リングホイール３が回転しておらず、したがって、カウ
ンタ５０の計数値が不変であるときにＺ相の信号が変化
した場合にも、いずれかの異常が生じていることにな
る。このような場合には、上記の図１１に示された処理
によって、フェイルセーフ処理が行われ、後輪２Ｌ，２
Ｒの操舵が禁止される。

【００４０】図１２は前輪舵角センサ９に関連する異常
を検出するための第１のマイクロコンピュータＰ１で行
われるべき処理の他の例を示すフローチャートである。
この例では、ディスク４０（図６参照。）が一回転され
たときにカウンタ５０の計数値が一定量だけ変化すると
いう事実に基づいて、前輪舵角センサ９などの異常が検
出される。すなわち、ステアリングホイール３を一方方
向に回転させていくと、図１３に示されているように、
Ｚ相の信号には切欠４２（図６参照。）に対応したパル
スが周期的に現れる。したがって、たとえばステアリン
グホイール３を右回転させた場合において、立ち上がり
エッジＥ１におけるカウンタ５０の計数値と別の立ち上
がりエッジＥ２におけるカウンタ５０の計数値との差は
或る規定値になるはずである。すなわち、２つの計数値
の差が規定値から大きく逸脱していれば、前輪舵角セン
サ９などにいずれかの異常が生じていると判断すること
ができる。

【００４１】図１２を参照して具体的に説明する。ステ
ップｅ１では、カウンタ５０の計数値の増減に基づい
て、操舵方向が判定される。右に操舵された場合には、
ステップｅ２において左操舵中であることを表すＺ相左
操舵フラグＦＭをクリアした後、ステップｅ３において
Ｚ相の信号が立ち上がったかどうかが判断される。Ｚ相
の信号が立ち上がったときには、ステップｅ４において
右操舵中であることを表すＺ相右操舵フラグＦＮがクリ
アされているかどうかが判断され、クリアされていると
きには、ステップｅ５で現在のカウンタ５０の計数値が
パラメータＲＥに代入される。その後、ステップｅ６で
Ｚ相右操舵フラグＦＮがセットされる。

【００４２】ステップｅ４でＺ相右操舵フラグＦＮがセ
ットされていると判断されたときには、パラメータＲＥ
とその時点におけるカウンタ５０の計数値との差がパラ
メータＲＳに代入される（ステップｅ７）。そして、ス
テップｅ８では、パラメータＲＳが所定値Ｘ（たとえば
ハンドル角換算で±１５度に対応する値）よりも大きい
かどうかが判断され、大きければフェイルセーフ処理が
行われ、所定値Ｘ以下なら異常が生じていないものとし
て次の処理に進む。

【００４３】ステップｅ１で操舵方向が左であると判断
されたときには、上述のステップｅ２〜ｅ８と同様な処
理が、Ｚ相左操舵フラグＦＭとＺ相右操舵フラグＦＮと
を置換して、ステップｅ１２〜ｅ１８において行われ
る。このようにして、ディスク４０が一回転されたとき
のカウンタ５０の計数値の変化を監視することで、前輪
舵角センサ９などの異常が検出され、フェイルセーフ制
御が行われる。

【００４４】このようにして、本実施例では、前輪舵角
センサ９を１個の相対舵角センサで構成しているにもか
かわらず、絶対舵角を得ることができ、しかも、異常検
出処理を良好に行うことができる。これにより、前輪操
舵角および後輪操舵角を検出するための構成が簡単にな
るので、コストの低減に寄与できる。また、前輪操舵角
の検出のために１個の相対舵角センサを設置すればよい
から、センサの設置スペースを容易に確保することがで
き、前輪操舵機構４に関連する構成の設計が容易にな
る。

【００４５】なお、図１１や図１２に示された処理は、
第１および第２のマイクロコンピュータＰ１，Ｐ２の両
方で行われてもよく、また、第２のマイクロコンピュー
タＰ２のみで行われてもよいことは言うまでもない。本
発明の実施例の説明は以上のとおりであるが、本発明は
上記の実施例に限定されるものではない。たとえば、上
記の実施例では、低速時には逆位相制御が行われ高速時
には同位相制御が行われる構成について説明したが、本
発明は高速走行時における同位相制御のみが行われる構
成についても容易に適用可能である。すなわち、図１４
に示すように、所定速度Ｖ_th以上の速度においてのみ舵
角比が正となるような後輪操舵制御が行われ、所定速度
Ｖ_th未満では舵角比が零とされる場合には、第２のマイ
クロコンピュータＰ２において、前輪１Ｌ，１Ｒと後輪
２Ｌ，２Ｒが逆位相となったことに基づいてフェイルセ
ーフ処理を行わせればよい。この場合には、第２のマイ
クロコンピュータＰ２における処理が一層簡単になる。

【００４６】また、上記の実施例では、第２のマイクロ
コンピュータＰ２では、車速の全領域に関して前輪１
Ｌ，１Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒとの位相を監視しているが、
たとえば、図５に示されているように、舵角比が零の付
近の一定の速度範囲を不感帯ＮＳとして、この速度領域
では、フェイルセーフ処理を行わないようにしてもよ
い。このようにすれば、後輪２Ｌ，２Ｒの操舵制御を安
定に行える。

【００４７】さらに、上記の実施例では、モータ７が発
生する駆動力によって後輪２Ｌ，２Ｒの操舵が行われる
構成について説明したが、本発明は油圧装置などの他の
種類のアクチュエータによって後輪を操舵する後輪操舵
装置にも適用可能である。その他、本発明の要旨を変更
しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、後輪操舵
用のアクチュエータを駆動制御する第１の制御手段の異
常を監視する第２の制御手段には、第１の制御手段より
も低性能のものを用いることができる。そのため、安価
な構成で、確実にフェイルセーフ制御を実現できるか
ら、低コストでしかも安全性の高い後輪操舵装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の後輪操舵装置において行わ
れる異常検出処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図２】上記実施例における異常検出処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】後輪操舵装置の構成を示す概念図である。

【図４】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。

【図５】車速に対する舵角比の変化を示す図である。

【図６】前輪舵角センサの構成を簡略化して示す概念図
である。

【図７】前輪舵角センサの出力信号の波形を示す波形図
である。

【図８】前輪センサ入力回路の内部構成を簡略化して示
すブロック図である。

【図９】中立位置に対応した中央値を演算するための処
理を説明するためのフローチャートである。

【図１０】中立位置に対応した中央値を演算するための
処理を説明するためのフローチャートである。

【図１１】前輪舵角センサに関連する異常を検出するた
めの処理例を示すフローチャートである。

【図１２】前輪舵角センサに関連する異常を検出するた
めの他の処理例を示すフローチャートである。

【図１３】前輪舵角センサの出力信号の波形を示す波形
図である。

【図１４】同位相制御のみが行われる場合における、車
速に対する舵角比の変化を示す図である。

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ前輪２Ｌ，２Ｒ後輪３ステアリングホイール４前輪操舵機構６後輪操舵機構７モータ９前輪舵角センサ１０後輪舵角センサ１１ＥＣＵ１２車速センサＰ１第１のマイクロコンピュータＰ２第２のマイクロコンピュータ２１車速入力回路２２前輪センサ入力回路２３後輪センサ入力回路２４駆動回路２５リレー２６リレー駆動回路５０カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪および後輪を有する移動体に適用さ
れ、前輪の操舵に応じてアクチュエータを駆動制御する
ことにより後輪を操舵するための後輪操舵装置であっ
て、前輪の操舵角を検出する前輪操舵角検出手段と、この前輪操舵角検出手段の検出結果に基づいて上記アク
チュエータを駆動制御する第１の制御手段と、後輪の操舵角速度を検出する後輪操舵角速度検出手段
と、この後輪操舵角速度検出手段により検出された後輪操舵
角速度が所定値以上のときに後輪の操舵を禁止する第２
の制御手段とを含むことを特徴とする後輪操舵装置。