JPH06293276A - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出する異常に的確に応えた車輪の操舵制御
を行うことで、高い操縦安定性をできる限り維持できる
車両の４輪操舵装置を提供する。 【構成】 図６は実施例での車両の４輪操舵装置が実行
する異常検出処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ
３４，３６（ステップ２１０）、メインモータ系（ステ
ップ２２０）、後輪舵角センサ１８（ステップ２３
０）、車輪速センサ３０ａ，３０ｂ（ステップ２４
０）、サブモータ系（ステップ２５０）、車速センサ２
８（ステップ２６０）、操舵角センサ２６（ステップ２
７０）、ヨーレイトセンサ３２（ステップ２８０）に異
常が生じているか否かを順次判断していく。例えばメイ
ンモータ系に異常が生じていると判断した場合（ステッ
プ２２０：Ｙｅｓ）は、後輪の舵角を中立に戻して（ス
テップ２１４）、後輪の操舵を停止する（ステップ２１
６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検出する異常に基づき
車輪の操舵を制御する車両の４輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、４輪操舵装置を搭載した車両であ
って、検出する異常に対する車輪の操舵を制御を行なう
装置として例えば、特開平３−１１４９７３号または特
開平３−１１４９７５号に示される装置があった。これ
ら従来の装置では運転状態の異常を検出するセンサが車
両に複数個備えられており、これらのセンサが異常を検
出すると後輪の操舵を中止したり後輪の舵角を中立に戻
したりする等のフェールセーフ制御が行なわれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の装置では、センサにより異常が検出された場
合、その異常がどのような原因によるものであっても、
画一的に後輪の操舵を中止したり後輪の舵角を中立に戻
したりしていた。つまり従来の装置では、車両の挙動や
システムに対する影響が小さい異常を検出した場合であ
っても、４輪の操舵が前輪のみの操舵に切り換えられて
しまうことになる。前輪のみの操舵は４輪の操舵に比較
して操縦安定性が低下するため、必要でなければ４輪の
操舵を維持できることが好ましい。

【０００４】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであり、検出する異常に的確に応えた車輪の操
舵制御を行うことで、高い操縦安定性をできる限り維持
できる車両の４輪操舵装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の構成は図１に例示する通り、車両の後輪を
操舵するための後輪操舵手段と、各種センサに基づき上
記車両の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手
段により異常が検出された場合、該異常が予め定められ
た複数の異常のランクの内のいずれに該当するかを判別
する異常ランク判別手段と、該異常ランク判別手段によ
り判別される異常のランクに応じて上記後輪操舵手段の
動きを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする
車両の４輪操舵装置を要旨としている。

【０００６】

【作用】本発明の車両の４輪操舵装置では、後輪操舵手
段により車両の後輪を操舵しており、異常検出手段が各
種センサに基づき車両の異常を検出している。異常ラン
ク判別手段は、異常検出手段により検出された異常が予
め定められた複数の異常のランクの内のいずれに該当す
るかを判別する。制御手段は、判別された異常のランク
に応じてアクチュエータの動きを制御する。

【０００７】つまり後輪操舵手段の動きは、検出される
異常のランクに応じて制御されるので、例えば車両の挙
動やシステムに対する影響が小さい異常が検出された場
合は４輪操舵を維持する構成とすることができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図２は本実施例の４輪操舵装置全体の構成を表す概
略構成図である。図２に示す通り本実施例の４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の所定の回
転角度毎にパルス信号を発生するモータ回転角センサ１
６と、後輪２ＲＬ，２ＲＲの舵角を検出する後輪舵角セ
ンサ１８と、車両運転者が左右の車輪２ＦＬ，２ＦＲを
操舵するためのステアリングホイール２０からステアリ
ングギアボックス２２に至るステアリングシャフト２４
に取り付けられて、ステアリングシャフト２４の所定の
回転角度毎にパルス信号を発生する操舵角センサ２６
と、車速を検出する車速センサ２８と、左右の車輪２Ｆ
Ｌ，２ＦＲの車輪速度を検出する右車輪速センサ３０
ａ，左車輪速センサ３０ｂと、車両の挙動を検出するヨ
ーレイトセンサ３２と、これら各種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
して異常のランクに応じた後輪操舵制御を行うメインＣ
ＰＵ３４と、同じく後輪舵角を制御するサブＣＰＵ３６
と、これらＣＰＵ３４，３６からの制御信号に基づきメ
インモータ１２を駆動するメイン駆動回路３８と、同じ
くＣＰＵ３４，３６からの制御信号に基づきサブモータ
１４を駆動するサブ駆動回路４０とから構成されてい
る。

【０００９】この構成では、後輪操舵機構１０およびモ
ータ１２，１４が後輪操舵手段としての機能を果たし、
ＣＰＵ３４，３６が異常検出手段および異常ランク判別
手段としての機能を果たし、ＣＰＵ３４，３６および駆
動回路３８，４０が制御手段としての機能を果たしてい
る。

【００１０】ここで、メインモータ１２は後輪操舵ユニ
ット（図示せず）に装着されており、この後輪操舵ユニ
ットはウォーム、ウォームホイール、ラックアンドピニ
オンのギア等により構成されている。メインモータ１２
の回転力はウォームにより減速され、ラックアンドピニ
オンで後輪２ＲＬ，２ＲＲを左右に操舵する。またウォ
ームは逆効率が小さくなるように設計されており、外力
で後輪２ＲＬ，２ＲＲが動かないように構成されてい
る。

【００１１】次にＣＰＵ３４，３６が実行する処理につ
いてフローチャートに基づき説明する。図３は、各セン
サにて異常が検出されていない場合にＣＰＵ３４，３６
で実行される正常時のモータ駆動制御処理を示すフロー
チャートである。

【００１２】まず、車速センサ２８、操舵角センサ２６
およびヨーレイトセンサ３２からそれぞれ車速Ｖ、操舵
角θｆ、ヨーレイトＷｙを検出する（ステップ１１
０）。検出された車速Ｖにより、図４および図５のマッ
プに対応させることで、前後輪操舵比Ｋ（Ｖ）およびヨ
ーレイトフィードバックゲインＰ（Ｖ）が求められる
（ステップ１２０）。これら操舵角θｆ、ヨーレイトＷ
ｙ、前後輪操舵比Ｋ（Ｖ）およびヨーレイトフィードバ
ックゲインＰ（Ｖ）から式（１）により目標値としての
後輪舵角θｒを算出する（ステップ１３０）。

【００１３】

【数１】

【００１４】求められた後輪舵角θｒは、メインモータ
１２を駆動するための目標角θｍｏに変換される（ステ
ップ１４０）。この変換方法に関しては周知であるので
詳細な説明は省略する。またモータ回転角センサ１６に
よりその時点での、モータ実角θｍｘおよびモータ回転
速度θｍｖを検出する（ステップ１５０）。そして目標
角θｍｏに対して、検出されたモータ実角θｍｘおよび
モータ回転速度θｍｖをフィードバックして、式（２）
によりモータ電流指令値Ｉｍを算出する（ステップ１６
０）。

【００１５】

【数２】

【００１６】そしてモータ電流指令値Ｉｍの符号により
モータの回転方向が求められ、モータ電流指令値Ｉｍの
絶対値によりモータの回転量が算出される（ステップ１
７０）。最後に算出されたモータの回転方向および回転
量がメイン駆動回路３８に出力される（ステップ１８
０）。

【００１７】以上の手順で各センサにて異常が検出され
ていない状態での後輪操舵が行われる。尚この状態では
後輪は広舵角域（±１ｄｅｇ以上）で操舵される。次に
ＣＰＵ３４，３６が各センサから異常を検出し、検出す
る異常に対して行う処理について図６に示すフローチャ
ートに基づき説明する。

【００１８】まず最初にＣＰＵ３４，３６に異常が生じ
ているか否かを判断する（ステップ２１０）。ＣＰＵ３
４，３６の異常の検出は以下の構成で行っている。 予め設定されたプロトコルに則ったウォッチドックパ
ルスをＣＰＵ３４，３６からウォッチドック回路（図示
せず）に出力する。ウォッチドック回路が一定時間、Ｃ
ＰＵ３４，３６からのパルスを受け取らなかった場合に
異常として検出する。

【００１９】ＣＰＵ３４，３６が演算処理を行ってい
ない空き時間を利用して、内部のランダムアクセスメモ
リへ検出データの書き込みおよび読み出しを行い、それ
らデータを比較すること（ＲＡＭチェック）により異常
を検出する。 メインＣＰＵ３４とサブＣＰＵ３６とで同一の演算を
実行して、演算結果が異なる場合を異常として検出す
る。

【００２０】以上の構成によりＣＰＵ３４，３６に異常
が生じていると判断された場合（ステップ２１０：Ｙｅ
ｓ）、検出信号はメインＣＰＵ３４またはサブＣＰＵ３
６のどちらからも出力される。これら２つの検出信号
は、比較回路（例えばＯＲ回路）に入力される。比較回
路の出力は検出信号が異なる場合に「Ｈ］、同じ場合に
「Ｌ」となる。比較回路の出力は、メイン駆動回路３８
およびサブ駆動回路４０のオンオフ制御を行っており、
正常状態で出力が「Ｌ」となっている場合ではメイン駆
動回路３８がオン状態、サブ駆動回路４０がオフ状態と
なっている。ＣＰＵ３４，３６に異常が生じていると判
断された場合（ステップ２１０：Ｙｅｓ）では、比較回
路の出力は「Ｈ］となり、この場合はメイン駆動回路３
８を停止する（ステップ２１２）。これに伴いサブ駆動
回路４０がオン状態となる。

【００２１】そしてオン状態となったサブ駆動回路４０
からサブモータ１４に制御信号が送られ、サブモータ１
４が後輪の舵角を中立に戻す（ステップ２１４）。後輪
の舵角を中立に戻すと後輪操舵は停止され、その後は前
輪のみの操舵となる（ステップ２１６）。

【００２２】ＣＰＵ３４，３６に異常が生じていると判
断されなかった場合（ステップ２１０：Ｎｏ）、次にメ
インモータ系に異常が生じているか否かを判断する（ス
テップ２２０）。メインモータ系としては、メインモー
タ１２、モータ回転角センサ１６およびメイン駆動回路
３８の異常検出を行う。メインモータ系の異常の検出は
以下の構成で行っている。

【００２３】メインモータ１２およびメイン駆動回路３
８は、電流検出回路（図示せず）によりメインモータ１
２の定電流を検出して、電流指令値または過電流との比
較により異常を検出する。モータ回転角センサ１６は、
メインモータ１２作動時の三相の出力パターンを検出し
て、所定のパターンであるか否かにより異常を検出す
る。また実施例のモータ回転角センサ１６はブラシレス
モータの磁極センサである。

【００２４】以上の構成でメインモータ系に異常が生じ
ていると判断された場合（ステップ２２０：Ｙｅｓ）
は、ＣＰＵ３４，３６に異常が生じている判断された場
合（ステップ２１０：Ｙｅｓ）と同様に、メインモータ
１２を停止して（ステップ２１２）、サブモータ１４に
より後輪の舵角を中立に戻した後（ステップ２１４）、
後輪の操舵を停止する（ステップ２１６）。

【００２５】メインモータ系に異常が生じていると判断
されなかった場合（ステップ２２０：Ｎｏ）、次に後輪
舵角センサ１８に異常が生じているか否かを判断する
（ステップ２３０）。後輪舵角センサ１８の異常の検出
は以下の構成で行っている。また後輪舵角センサ１８か
ら出力されるのはアナログ信号である。

【００２６】検出したアナログ値が所定の範囲内（例
えば０．５Ｖ〜４．５Ｖ）であるか否かにより異常を検
出する。 メインモータ１２作動時にモータ回転角センサ１６の
出力信号と比較することにより異常を検出する。

【００２７】以上の構成で後輪舵角センサ１８に異常が
生じていると判断された場合（ステップ２３０：Ｙｅ
ｓ）、メインモータ１２により後輪の舵角を中立に戻し
（ステップ２３２）、後輪の操舵を停止する（ステップ
２１６）。これは後輪舵角センサ１８とモータ回転角セ
ンサ１６とが後輪舵角を検出する２重系を構成してお
り、後輪舵角センサ１８に異常が生じると、後輪舵角を
正確に検出できない可能性があるからである。

【００２８】後輪舵角センサ１８に異常が生じていると
判断されなかった場合（ステップ２３０：Ｎｏ）、次に
車輪速センサ３０ａ，３０ｂに異常が生じているか否か
を判断する（ステップ２４０）。車輪速センサ３０ａ，
３０ｂの異常の検出は以下の構成で行っている。

【００２９】車速センサ２８，車輪速センサ３０ａ，
３０ｂから求められる車速値のばらつきが一定値以内に
あるか否かにより異常を検出する。 （左車輪速センサ３０ｂから求められる車速Ｖｌ）≦
（車速センサ２８による車速Ｖ）≦（右車輪速センサ３
０ａから求められる車速Ｖｒ）の関係、または（左車輪
速センサ３０ｂから求められる車速Ｖｌ）≧（車速セン
サ２８による車速Ｖ）≧（右車輪速センサ３０ａから求
められる車速Ｖｒ）の関係のいずれかを満たしていない
場合を異常として検出する。

【００３０】以上の構成により車輪速センサ３０ａ，３
０ｂに異常が生じていると判断された場合（ステップ２
４０：Ｙｅｓ）は、後輪舵角センサ１８に異常が生じて
いると判断された場合（ステップ２３０：Ｙｅｓ）と同
様に、メインモータ１２により後輪の舵角を中立に戻し
（ステップ２３２）、後輪の操舵を停止する（ステップ
２１６）。

【００３１】車輪速センサ３０ａ，３０ｂから求められ
る車速Ｖｌ，Ｖｒからは後述する演算式により、車速Ｖ
₁ 、操舵角θｆ₁ 、ヨーレイトＷｙ₁ が求められる。こ
れらの算出値は、車速センサ２８、操舵角センサ２６お
よびヨーレイトセンサ３２の検出値と比較され、各セン
サ２８，２６，３２の異常が検出される。すなわち車輪
速センサ３０ａ，３０ｂは車速Ｖ、操舵角θｆ、ヨーレ
イトＷｙの第２のセンサとして働いており、車輪速セン
サ３０ａ，３０ｂに異常を生じるとセンサ２８，２６，
３２が正常に働いているか否かの判定が難しくなる。こ
のような理由により車輪速センサ３０ａ，３０ｂに異常
が生じていると判断された場合（ステップ２４０：Ｙｅ
ｓ）、後輪の舵角を中立に戻し（ステップ２３２）、後
輪の操舵を停止（ステップ２１６）している。

【００３２】車輪速センサ３０ａ，３０ｂに異常が生じ
ていると判断されなかった場合（ステップ２４０：Ｎ
ｏ）、次にサブモータ系に異常が生じているか否かを判
断する（ステップ２５０）。サブモータ系としては、サ
ブモータ１４およびサブ駆動回路４０の異常検出を行
う。サブモータ系の異常の検出はメインモータ系の場合
と同様に、電流検出回路（図示せず）によりサブモータ
１４の定電流を検出して、電流指令値または過電流との
比較により行っている。

【００３３】この構成によりサブモータ系に異常が生じ
ていると判断された場合（ステップ２５０：Ｙｅｓ）、
サブモータ系異常時処理を実行する（ステップ２５
２）。サブモータ系異常時処理については図７に基づき
後述する。サブモータ系に異常が生じていると判断され
なかった場合（ステップ２５０：Ｎｏ）、次に車速セン
サ２８に異常が生じているか否かを判断する（ステップ
２６０）。車速センサ２８の異常は、車輪速センサ３０
ａ，３０ｂから求められる車速Ｖｌ，Ｖｒより式（３）
で算出される車速Ｖ₁ と、車速センサ２８により検出さ
れる車速Ｖとを比較することで検出される。

【００３４】

【数３】

【００３５】この構成により車速センサ２８に異常が生
じていると判断された場合（ステップ２６０：Ｙｅ
ｓ）、車速センサ異常時処理を実行する（ステップ２６
２）。車速センサ異常時処理については図９に基づき後
述する。車速センサ２８に異常が生じていると判断され
なかった場合（ステップ２６０：Ｎｏ）、次に操舵角セ
ンサ２６に異常が生じているか否かを判断する（ステッ
プ２７０）。操舵角センサ２６の異常は、車輪速センサ
３０ａ，３０ｂから求められる車速Ｖｌ，Ｖｒより式
（４）で算出される操舵角θｆ₁ と、操舵角センサ２６
により検出される操舵角θｆとを比較することで検出さ
れる。

【００３６】

【数４】

【００３７】この構成により操舵角センサ２６に異常が
生じていると判断された場合（ステップ２７０：Ｙｅ
ｓ）、操舵角センサ異常時処理を実行する（ステップ２
７２）。操舵角センサ異常時処理については図１０に基
づき後述する。操舵角センサ２６に異常が生じていると
判断されなかった場合（ステップ２７０：Ｎｏ）、次に
ヨーレイトセンサ３２に異常が生じているか否かを判断
する（ステップ２８０）。ヨーレイトセンサ３２の異常
の検出は以下の構成で行っている。またヨーレイトセン
サ３２から出力されるのはアナログ信号である。

【００３８】検出したアナログ値が所定の範囲内（例
えば０．５Ｖ〜４．５Ｖ）であるか否かにより異常を検
出する。 車輪速センサ３０ａ，３０ｂから求められる車速Ｖ
ｌ，Ｖｒより式（５）で算出されるヨーレイトＷｙ₁
と、ヨーレイトセンサ３２により検出されるヨーレイト
Ｗｙとを比較することで異常を検出する。

【００３９】

【数５】

【００４０】この構成によりヨーレイトセンサ３２に異
常が生じていると判断された場合（ステップ２８０：Ｙ
ｅｓ）、ヨーレイトセンサ異常時処理を実行する（ステ
ップ２８２）。ヨーレイトセンサ異常時処理については
図１１に基づき後述する。ヨーレイトセンサ３２に異常
が生じていると判断されなかった場合（ステップ２８
０：Ｎｏ）、図３の正常時モータ駆動制御を継続する
（ステップ１００）。

【００４１】図７は、図６に示したフローチャートに
て、サブモータ系に異常が生じていると判断された場合
（ステップ２５０：Ｙｅｓ）に実行されるサブモータ系
異常時処理（ステップ２５２）を示している。サブモー
タ系異常時処理（ステップ２５２）では、後輪舵角θｒ
の操舵範囲を小舵角域（例えば±１ｄｅｇ以下）に限定
して後輪の操舵を継続する（ステップ３００）。また後
輪舵角θｒについては式（１）（正常時と同じ）に従っ
て算出する。

【００４２】後輪舵角θｒの操舵範囲を小舵角域（例え
ば±１ｄｅｇ以下）に限定すると、ＣＰＵ３４，３６ま
たはメインモータ系（ステップ３１０）、後輪舵角セン
サ１８または車輪速センサ３０ａ，３０ｂ（ステップ３
２０）、車速センサ２８（ステップ３３０）、操舵角セ
ンサ２６（ステップ３４０）、ヨーレイトセンサ３２
（ステップ３５０）に異常が生じているか否かを順次判
断していく。全てのセンサについて異常が生じていない
場合（ステップ３５０：Ｎｏ）は、後輪舵角θｒの操舵
範囲を小舵角域とした制御を継続する（ステップ３０
０）。以下これらのステップにて異常が検出された場合
の処理について順に説明する。

【００４３】ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系に
異常が生じていると判断された場合（ステップ３１０：
Ｙｅｓ）、メインモータ１２を停止し（ステップ３１
２）、後輪の操舵を停止する（ステップ３１４）。この
場合後輪の舵角を中立に戻すことはできないが、後輪舵
角θｒの操舵範囲は小舵角域とされているため車両挙動
に大きな影響を与えることはない。

【００４４】後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３
０ａ，３０ｂに異常が生じていると判断された場合（ス
テップ３２０：Ｙｅｓ）、メインモータ１２により後輪
の舵角を中立に戻し（ステップ３２２）後輪の操舵を停
止する（ステップ３１４）。車速センサ２８に異常が生
じていると判断された場合（ステップ３３０：Ｙｅ
ｓ）、後輪舵角θｒの操舵範囲を小舵角域とした状態で
さらに、後輪舵角θｒを同相に限定して制御を行う（ス
テップ３３２）。この場合の後輪舵角θｒは式（６）に
従って算出する。

【００４５】

【数６】

【００４６】ここで式（６）に示すＫは式（７）のよう
に、操舵角θｆに対応したＫ（θｆ）として、操舵角θ
ｆが大舵角域では逆相に操舵されるように構成してもよ
い。図８にＫ（θｆ）のマップを例示する。

【００４７】

【数７】

【００４８】操舵角センサ２６に異常が生じていると判
断された場合（ステップ３４０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θ
ｒの操舵範囲を小舵角域とした状態でさらに、ヨーレイ
ト比例の制御を行う（ステップ３４２）。この場合の後
輪舵角θｒは式（８）に従って算出する。すなわち正常
時の式（１）から操舵角θｆの比例項を除いた式とな
る。

【００４９】

【数８】

【００５０】式（８）にてＰ₁（Ｖ）は、図５に示すＰ
（Ｖ）をヨーレイト比例制御に適するように用意した関
数であるがマップについては省略する。ヨーレイトセン
サ３２に異常が生じていると判断された場合（ステップ
３５０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒの操舵範囲を小舵角域
とした状態でさらに、舵角比例の制御を行う（ステップ
３５２）。この場合の後輪舵角θｒは式（９）に従って
算出する。すなわち正常時の式（１）からヨーレイトＷ
ｙの比例項を除いた式となる。

【００５１】

【数９】

【００５２】式（９）にてＫ₁（Ｖ）は、図４に示すＫ
（Ｖ）を舵角比例制御に適するように用意した関数であ
るがマップについては省略する。同相小舵角制御（ステ
ップ３３２）、ヨーレイト比例小舵角制御（ステップ３
４２）および舵角比例小舵角制御（ステップ３５２）
は、いずれも２重の異常を検出した場合にて後輪の舵角
を継続する制御になる。これら２重の異常を検出した場
合でも、他のセンサから異常検出を行う処理を続けるこ
とになるがそのフローチャートについては省略する。

【００５３】また３重の異常が検出されることも考えら
れるが、これ以上さらに後輪の操舵を限定すると、４輪
操舵の実質的な効果はかなり低減することになる。その
ため３重の異常が検出された場合は、後輪の舵角を中立
に戻し、後輪の操舵を停止するものとする。この３重の
異常の場合については、後に述べる車速センサ異常時処
理（ステップ２６２）、操舵角センサ異常時処理（２７
２）およびヨーレイトセンサ異常時処理（ステップ２８
２）でも同様の処理を行うものとする。

【００５４】図９は、図６に示したフローチャートに
て、車速センサ２８に異常が生じていると判断された場
合（ステップ２６０：Ｙｅｓ）に実行される車速センサ
異常時処理（ステップ２６２）を示している。車速セン
サ異常時処理（ステップ２６２）では、後輪舵角θｒを
同相に限定して後輪の操舵を継続する（ステップ４０
０）。この場合の後輪舵角θｒは式（６）に従って算出
する。

【００５５】後輪舵角θｒを同相に限定すると、ＣＰＵ
３４，３６またはメインモータ系（ステップ４１０）、
後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３０ａ，３０ｂ
（ステップ４２０）、サブモータ系（ステップ４３
０）、操舵角センサ２６（ステップ４４０）、ヨーレイ
トセンサ３２（ステップ４５０）に異常が生じているか
否かを順次判断していく。全てのセンサについて異常が
生じていない場合（ステップ４５０：Ｎｏ）は、後輪舵
角θｒを同相に限定した制御を継続する（ステップ４０
０）。以下これらのステップにて異常が検出された場合
の処理について順に説明する。

【００５６】ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系に
異常が生じていると判断された場合（ステップ４１０：
Ｙｅｓ）、サブモータ１４で後輪の舵角を中立に戻し
（ステップ４１２）、後輪の操舵を停止する（ステップ
４１４）。後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３０
ａ，３０ｂに異常が生じていると判断された場合（ステ
ップ４２０：Ｙｅｓ）、メインモータ１２により後輪の
舵角を中立に戻し（ステップ４２２）、後輪の操舵を停
止する（ステップ４１４）。

【００５７】サブモータ系に異常が生じていると判断さ
れた場合（ステップ４３０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒを
同相に限定した状態でさらに、後輪舵角θｒの操舵範囲
を小舵角域（例えば±１ｄｅｇ以下）に限定して制御を
行う（ステップ４３２）。操舵角センサ２６に異常が生
じていると判断された場合（ステップ４４０：Ｙｅ
ｓ）、後輪舵角θｒを同相に限定した状態でさらに、ヨ
ーレイト比例の制御を行う（ステップ４４２）。この場
合の後輪舵角θｒは式（１０）に従って算出する。

【００５８】

【数１０】

【００５９】ヨーレイトセンサ３２に異常が生じている
と判断された場合（ステップ４５０：Ｙｅｓ）、後輪舵
角θｒを同相に限定した状態でさらに、舵角比例の制御
を行う（ステップ４５２）。この場合の後輪舵角θｒは
式（１１）に従って算出する。

【００６０】

【数１１】

【００６１】同相小舵角制御（ステップ４３２）、同相
ヨーレイト比例制御（ステップ４４２）および同相舵角
比例制御（ステップ４５２）、いずれも２重の異常を検
出した場合にて後輪の舵角を継続する制御になる。３重
の異常が検出された場合の制御は、サブモータ系異常時
処理（ステップ２５２）と同様である。

【００６２】図１０は、図６に示したフローチャートに
て、操舵角センサ２６に異常が生じていると判断された
場合（ステップ２７０：Ｙｅｓ）に実行される操舵角セ
ンサ異常時処理（ステップ２７２）を示している。操舵
角センサ異常時処理（ステップ２７２）では、後輪舵角
θｒをヨーレイト比例で算出する制御として後輪の操舵
を継続する（ステップ５００）。この場合の後輪舵角θ
ｒは式（８）に従って算出する。

【００６３】後輪舵角θｒの算出をヨーレイト比例とす
ると、ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系（ステッ
プ５１０）、後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３
０ａ，３０ｂ（ステップ５２０）、サブモータ系（ステ
ップ５３０）、車速センサ２８（ステップ５４０）、ヨ
ーレイトセンサ３２（ステップ５５０）に異常が生じて
いるか否かを順次判断していく。全てのセンサについて
異常が生じていない場合（ステップ５５０：Ｎｏ）は、
後輪舵角θｒの算出をヨーレイト比例として後輪の操舵
を継続する（ステップ５００）。以下これらのステップ
にて異常が検出された場合の処理について順に説明す
る。

【００６４】ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系に
異常が生じていると判断された場合（ステップ５１０：
Ｙｅｓ）、サブモータ１４で後輪の舵角を中立に戻し
（ステップ５１２）、後輪の操舵を停止する（ステップ
５１４）。後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３０
ａ，３０ｂに異常が生じていると判断された場合（ステ
ップ５２０：Ｙｅｓ）、メインモータ１２により後輪の
舵角を中立に戻し（ステップ５２２）、後輪の操舵を停
止する（ステップ５１４）。

【００６５】サブモータ系に異常が生じていると判断さ
れた場合（ステップ５３０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒの
算出をヨーレイト比例とした状態でさらに、後輪舵角θ
ｒの操舵範囲を小舵角域（例えば±１ｄｅｇ以下）に限
定して制御を行う（ステップ５３２）。

【００６６】車速センサ２８に異常が生じていると判断
された場合（ステップ５４０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒ
の算出をヨーレイト比例とした状態でさらに、後輪舵角
θｒを同相に限定して制御を行う（ステップ５４２）。
この場合の後輪舵角θｒは式（１０）に従って算出す
る。

【００６７】ヨーレイトセンサ３２に異常が生じている
と判断された場合（ステップ５５０：Ｙｅｓ）、メイン
モータ１２により後輪の舵角を中立に戻し（ステップ５
５２）、後輪の操舵を停止する（ステップ５５４）。こ
れは後輪の操舵制御を行うための操舵角θｆおよびヨー
レイトＷｙの両方の値を正確に検出することができなく
なるためである。

【００６８】ヨーレイト比例小舵角制御（ステップ５３
２）および同相ヨーレイト比例制御（ステップ５４２）
の両方とも、異常を検出した場合にて後輪の舵角を継続
する制御になる。３重の異常が検出された場合の制御
は、サブモータ系異常時処理（ステップ２５２）と同様
である。

【００６９】図１１は、図６に示したフローチャートに
て、ヨーレイトセンサ３２に異常が生じていると判断さ
れた場合（ステップ２８０：Ｙｅｓ）に実行されるヨー
レイトセンサ異常時処理（ステップ２８２）を示してい
る。ヨーレイトセンサ異常時処理（ステップ２８２）で
は、後輪操舵角θｒを舵角比例で算出する制御として後
輪の操舵を継続する（ステップ６００）。この場合の後
輪舵角θｒは式（９）に従って算出する。

【００７０】後輪舵角θｒの算出を舵角比例とすると、
ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系（ステップ６１
０）、後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３０ａ，
３０ｂ（ステップ６２０）、サブモータ系（ステップ６
３０）、車速センサ２８（ステップ６４０）、操舵角セ
ンサ２６（ステップ６５０）に異常が生じているか否か
を順次判断していく。全てのセンサについて異常が生じ
ていない場合（ステップ６５０：Ｎｏ）は、後輪舵角θ
ｒの算出を舵角比例として後輪の操舵を継続する（ステ
ップ６００）。以下これらのステップにて異常が検出さ
れた場合の処理について順に説明する。

【００７１】ＣＰＵ３４，３６またはメインモータ系に
異常が生じていると判断された場合（ステップ６１０：
Ｙｅｓ）、サブモータ１４で後輪の舵角を中立に戻し
（ステップ６１２）、後輪の操舵を停止する（ステップ
６１４）。後輪舵角センサ１８または車輪速センサ３０
ａ，３０ｂに異常が生じていると判断された場合（ステ
ップ６２０：Ｙｅｓ）、メインモータ１２により後輪の
舵角を中立に戻し（ステップ６２２）、後輪の操舵を停
止する（ステップ６１４）。

【００７２】サブモータ系に異常が生じていると判断さ
れた場合（ステップ６３０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒの
算出を舵角比例とした状態でさらに、後輪舵角θｒの操
舵範囲を小舵角域（例えば±１ｄｅｇ以下）に限定して
制御を行う（ステップ６３２）。

【００７３】車速センサ２８に異常が生じていると判断
された場合（ステップ６４０：Ｙｅｓ）、後輪舵角θｒ
の算出を舵角比例とした状態でさらに、後輪舵角θｒを
同相に限定して制御を行う（ステップ６４２）。この場
合の後輪舵角θｒは式（１１）に従って算出する。

【００７４】操舵角センサ２６に異常が生じていると判
断された場合（ステップ６５０：Ｙｅｓ）、メインモー
タ１２により後輪の舵角を中立に戻し（ステップ６５
２）、後輪の操舵を停止する（ステップ６５４）。これ
は後輪の操舵制御を行うための操舵角θｆおよびヨーレ
イトＷｙの両方の値を正確に検出することができなくな
るためである。

【００７５】舵角比例小舵角制御（ステップ６３２）お
よび同相舵角比例制御（ステップ６４２）の両方とも、
異常を検出した場合にて後輪の舵角を継続する制御にな
る。３重の異常が検出された場合の制御は、サブモータ
系異常時処理（ステップ２５２）と同様である。

【００７６】本実施例では、メインＣＰＵ３４、サブＣ
ＰＵ３６、メインモータ系、後輪舵角センサ１８に異常
が生じていると判断された場合は、メインモータ１２ま
たはサブモータ１４により後輪の舵角を中立として後輪
操舵を停止している。これは検出した異常が重大である
とランク付けされているためであり、例えば、システム
の暴走、モータ系の過電流による車両火災等を起こす恐
れがあるためである。またメインモータ１２またはサブ
モータ１４により後輪の舵角を中立とした後に後輪操舵
を停止する構成としたのは、後輪の舵角が大きい状態で
後輪操舵を停止してしまうと、直進時に車体が斜めにな
ってしまったり、右へ旋回する場合と左へ旋回する場合
とで車両の挙動に違いが生じてしまったりする可能性が
あるためである。

【００７７】これに対して、サブモータ系、車速センサ
２８、操舵角センサ２６、ヨーレイトセンサ３２に異常
が生じていると判断した場合は、後輪の操舵を必要に応
じて制限しつつ４輪操舵を継続している。これらの異常
は、システムや車両の安全走行に大きな影響を与えるも
のではなく、比較的重要度が低いものとランク付けされ
ているためである。

【００７８】以上説明した通り本実施例の４輪操舵装置
では、検出される異常のランクに応じて制御されるの
で、車両の挙動やシステムに対する影響が小さい異常が
検出された場合は４輪操舵を維持する構成とされてお
り、高い操縦安定性をできる限り維持できる。

【００７９】尚本実施例の４輪駆動装置では、異常が与
える影響度を考慮して、後輪操舵を停止する場合と後輪
操舵を継続する場合とに分けているが、さらに後輪操舵
を継続する場合では、検出した異常が１重の場合は４通
りの異常時処理を用意しており異常に応じて的確にフェ
ールセーフ制御を行っている。また２重の異常を検出し
た場合も考慮して、できる限り後輪操舵を継続できるよ
うに構成されている。このため安全性を確保しながら４
輪駆動の操縦安定性・走行安定性を長い期間にわたって
得ることが可能となる。

【００８０】また本実施例の４輪操舵装置で示したセン
サ以外から検出される異常でも、その異常の影響度をラ
ンク別に判別して、できる限り４輪操舵を維持できる構
成とすることができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明した通り本発明の４輪操舵装置
では、検出される異常のランクに応じて制御されるの
で、例えば車両の挙動やシステムに対する影響が小さい
異常が検出された場合は４輪操舵を維持する構成とされ
ており、高い操縦安定性をできる限り維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成例示図である。

【図２】 実施例の４輪操舵装置全体の構成を表す概
略構成図である。

【図３】 ＣＰＵが実行する正常時モータ駆動制御を
表すフローチャートである。

【図４】 前後輪操舵角比を求めるためのマップ図で
ある。

【図５】 ヨーレイトフィードバックゲインを求める
ためのマップ図である。

【図６】 ＣＰＵが実行する異常検出処理を表すフロ
ーチャートである。

【図７】 図６のサブモータ系異常処理を表すフロー
チャートである。

【図８】 サブモータ系異常処理の車速センサ異常時
に用いられるマップ図である。

【図９】 図６の車速センサ異常時処理を表すフロー
チャートである。

【図１０】 図６の操舵角センサ異常時処理を表すフ
ローチャートである。

【図１１】 図６のヨーレイトセンサ異常時処理を表
すフローチャートである。

【符号の説明】

２ＦＬ，２ＦＲ・・・前輪、２ＲＬ，２ＲＲ・・・後
輪、１０・・・後輪操舵機構、１２・・・メインモー
タ、１４・・・サブモータ、１６・・・モータ回転角セ
ンサ、１８・・・後輪舵角センサ、２６・・・操舵角セ
ンサ、２８・・・車速センサ、３０ａ・・・右車輪速セ
ンサ、３０ｂ・・・左車輪速センサ、３２・・・ヨーレ
イトセンサ、３４・・・メインＣＰＵ、３６・・・サブ
ＣＰＵ、３８・・・メイン駆動回路、４０・・・サブ駆
動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (1)

【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手
   段と、 各種センサに基づき上記車両の異常を検出する異常検出
   手段と、 該異常検出手段により異常が検出された場合、該異常が
   予め定められた複数の異常のランクの内のいずれに該当
   するかを判別する異常ランク判別手段と、 該異常ランク判別手段により判別される異常のランクに
   応じて上記後輪操舵手段の動きを制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両の４輪操舵装置。