JPS62251276A - 舵角制御装置 - 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） この発明は、前輪の操舵状況と車速に応じて後輪を操舵
する舵角制御装置に関するものである。

（従来の技術） 車両の操舵性能を高めるために、前輪の操舵状況に応じ
て後輪を転舵する４輪操舵車はすでによく知られている
。この従来の４輪操舵方式とじて鵜、前輪と後輪とがリ
ンク機構により連結されている場合と、前輪の操舵角に
応じて後輪を油圧制御する場合とがある。油圧制御する
場合、制御の自由度が高い反面、制御系が万一故障した
場合には、制御不能に陥って極めて危険な走行状態を発
生させる。

この従来のサーボ系の舵角制御装置の安全性を確保する
為に、本出願人は先に実願昭６０−１１４５９４号を提
案した。これは、後輪舵角制御信号（目標値）と後輪舵
角信号（実舵角）に一定値以上のずれが生じた場合に、
これを油圧系または電気系の故障と判断して後輪操舵用
アクチュエーターをその作動位置に固定維持するもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の舵角制御装置は、制御
信号とフィードバック信号との差を検出して、その差が
大であるとき、後輪操舵用アクチュエーターの油圧系ま
たは電気系に故障が発生したと判断して後輪をその操舵
位置で固定維持する制御方法であるため、前記油圧系ま
たは電気系の故障に対しては有効であるが制御信号側（
後輪の舵角目標値決定側）の故障に対しては、存効な安
全機構としての機能を果たさなかった。例えば舵角セン
サーが故障した場合には、サーボ系に不適正な後輪舵角
目標値が出力される為、後輪が不適正な目標値に達する
ように制御される結果、後輪がかつてな動きをして車両
挙動がきわめて危険な状態になるという問題点があった
。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、前輪舵
角を検出する舵角センサーと車速を検出する車速センサ
ーを有し、前輪舵角と車速に応じて後輪を操舵するよう
にした後輪操舵装置において、前記各センサーの検出値
の変化状態を検知する手段を設け、前記センサーによる
前輪舵角または車速の検出値の変化量または変声率が所
定値を越えた場合には、その信号を受けて後輪舵角を固
定維持する舵角固定維持装置を設けて舵角制御装置を構
成する。

（作　用） 上述のように、この発明は、車速センサーと前輪舵角セ
ンサーの信号により後輪を操舵する装置において、前輪
舵角または車速の変化量または変化率を検出する装置を
付加し、前輪舵角または車速の変化量または変化率が一
定値以上である場合に、後輪舵角を固定維持するように
したから、本発明によれば車両の走行中に、たとえセン
サーの故障等が発生しても、後輪舵角が同相から逆相へ
変化するような急激な変化をするおそれがなくなる。し
たがって本発明によれば、車両のスピンや横転またはコ
ースアウト等を確実に防止することができる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。第１図
〜第６図は、この発明の第１実施例を示す図である。ま
ず構成を説明すると、第１図に示す前輪１はハンドル２
の操作によってステアリングギア機構３と、その両端に
接続されたステアリングリンケージ３ａの作動により左
または右方向へ操舵される。ハンドル２のシャフト２ａ
には前輪１の舵角を検出する前輪舵角センサー４が取り
付けられている。後輪５は左右のナックルアーム６とサ
イドロット７により油圧シリンダー８のピストンロフト
９に連結され、油圧シリンダー８により操舵される。油
圧シリンダー８の外筒部とピストンロッド９との間には
、両者の相対変位を検出して後輪５の舵角を検出する後
輪舵角センサー１０が取り付けられている。油圧ポンプ
１１はエンジン１２により駆動され、リザーバタンク１
３から油を吸い上げ、アンロード弁１４およびアキュム
レータ１５の作用により油圧が所定圧力に保持される。

圧油はフィルター１６を介して電磁切換弁１７へ送られ
、ここで方向制御されてからさらに開閉弁１８によって
制御されて、油圧シリンダー８の左室８ａまたは右室８
ｂに送られる。

制御部は第２図に示すように、後輪舵角制御装置１９と
電磁弁駆動回路２０および開閉弁駆動回路２４から構成
されている。後輪舵角制御装置１９はマイクロコンピュ
ータユニットで構成されており、インターフェイス回路
、演算処理装置、ＲＯＭ、　ＲＡＭからなる記憶装置を
含んでいる。このインターフェイス回路は、前輪舵角セ
ンサー４がＡ／Ｄ変換器を介して、また後輪舵角センサ
ー１０が変位信号増幅器２３とＡ／Ｄ変換器を介して接
続されていると共に、車速センサー２２とも接続されて
いる。また電磁弁駆動回路２０は、舵角演算装置１９ａ
の信号を入力して、油圧シリンダー８とピストンロフト
９の相対変位を検出する後輪舵角センサー１０から変位
信号増幅器２３を介してフィードバックされながら電磁
弁１７を制御して必要な後輪舵角を得る。開閉弁駆動回
路２４は第３図に示すように、舵角変化量検出装置１９
ｃおよび後述の舵角比較制御装置１９ｂの制御信号をＮ
ＯＲ回路２９を介して、その出力信号によりトランジス
タ３０．３１を駆動してリレー３２を制御し、開閉弁１
８の開閉を行なう。本回路は舵角変化量が一定値以上の
場合に舵角変化量検出装置１９ｃの出力が）ＩＩとなよ
うにすると共に、後輪舵角制御信号値と後輪舵角値の差
が一定値以上である場合に後述の舵角比較制御装置装置
１９ｂの出力が旧となるようにしている。このため、正
常動作時は、ＮＯＲ回路２９の出力はＩＩＩとなりトラ
ンジスタ３０．３１およびリレー３２はＯＮとなり、開
閉弁１日を駆動できる。

この開閉弁１８は通電により油路を開放する方向に作動
するようにしである為、電磁弁１７のボートとシリンダ
ー８の油室８ａ、８ｂは連通され、電磁弁１７の作動に
対してピストンロッド９が駆動可能となる。

また後輪舵角制御装置１９は、舵角演算装置１９ａと舵
角比較制御装置１９ｂおよび舵角変化量検出装置１９ｃ
を有している。舵角演算装置１９ａは次のような機能を
有している。

（イ）前輪舵角に応じて電圧変化を与えられるようにし
た回転ポテンシオメータで構成された舵角センサー４の
出力信号をＡ／Ｄ変喚してデジタル値として前輪舵角を
検出記憶する。

（ロ）タイヤ回転に応じてパルスを発生する車速センサ
ーのパルス信号周期を計測して車速を演算して記憶する
。

（ハ）車速と舵角に応じて第６図に示すように低速では
逆相、高速では同相となるように後輪舵角演算を行って
その結果を記憶する。

（ニ）舵角演算結果をＤ／Ａ変換してアナログ電圧を電
磁弁駆動回路に出力する。

舵角比較制御装置１９ｂは次のような機能を有している
。

（イ）後輪舵角センサー１０の信号を変位信号増幅器２
３により増幅して得られた後輪舵角信号を＾／Ｄ変換し
てデジタル値として記憶する。

（ロ）後輪舵角信号と後輪制御信号の差を検出して、そ
の差が一定値以上である時に開閉弁駆動回路２４に制御
信号を出力する。

舵角変化量検出装置１９ｃは次のような機能を有してい
る。

（イ）検出舵角値を一旦メモリーに格納し、新しい舵角
値を検出したと同時に旧舵角と新舵角の変化量を演算し
て、その変化量が一定値以上のときに開閉弁駆動回路２
４に制御信号を出力する。

次にマイクロコンピュータでの処理手順を第４図および
第５図のフローチャートに従って説明する。

まず、ステップＡで、後述の割込み処理プログラムで検
出したパルス幅（カウンタ値）に基づいて車速の計算を
行なって記憶する。

ステップＢで前輪舵角センサー４からの信号を読み取る
。

ステップＣで前回の流れで求めていた旧舵角値とステッ
プＢで求めた舵角値との変化量を計算する。

ステップＤで舵角変化量が一定値以上であるかを判断し
て、一定値以上であれば開閉弁１８をＯＦＦにするため
に開閉弁駆動回路２４に制御信号を出力する閉ループス
テップＥへ移る。一定値以下であれば、つぎのステップ
Ｆに移る。

ステップＦでステップＢで求めた新舵角をメモリーに記
憶する。

ステップＧで後輪舵角センサー１０の信号に変位信号増
幅器２３を介して出力された後輪舵角信号をＡ／Ｄ変換
して読み込む。

ステップＨで前回出力した後輪舵角信号とステップＧで
求めた後輪舵角の差を求める。

ステップＩでステップＨで求めた差が一定値以上であれ
ば、開閉弁１８をＯＦＦにするために開閉弁駆動回路２
４に制御信号を出力するステップＪに移る。一定値以下
であれば、ステップＫに移る。

ステップにで、ステップＡ、　Ｂで求めた舵角と車速よ
り後輪制御舵角を演算する。

ステップＬで、演算結果をメモリーに格納する。

ステップＭで、電磁弁駆動回路２０に制御信号を出力す
るため、Ｄ／Ａ変換器にデジタル信号を出力する。

以上ステップＡ−Ｍまでの演算をくり返す。

次に第５図により割込み処理について説明する。

車速センサー２２は、タイヤの回転に応じたパルスを発
生するようなセンサーとし、パルス幅の周期を計測する
ことで車速の検出を行なう。割込みプログラムは、例え
ばｌ　ｍ５ｅＣ毎のクロフクでスタートさせ、車速パル
スの旧−ＬＯＷ又はＬＯＷ−旧聞に何回の割込み処理を
行なったかで時間計測を行なっている。

まずステップＡ′で、タイマー〇カウンタ内容が最大値
になってないか判断する。最大値でなければステップＢ
′に移る。

ステップＢ′で、カウンタ内容に１を加算する。

最大値であればＢ′の処理は行なわない。これは、車両
が停止中等で車速パルスが反転しない時カウンタ内容が
オーバーフローしないようにしたものである。

ステップＣ′で、車速パルスが旧→ＬＯＷ、ＬＯＷ→旧
に変化したかの判断を行ない、変化していればステップ
Ｄ′に移る。

ステップＤ′でカウンタ内容メモリーに記憶させる。

ステップＥ′で、カウンタ内容をＯとし再度パルス幅計
測準備を行なう。

ステップＣ′で、パルスが反転していなければ処理を終
了する。

次に作用を説明する。

車両を通常運転している場合、ハンドル角の変化はゆる
やかである。しかし緊急回避等でのハンドル角の変化量
は大きな場合があるが、この舵角変化量を基準値として
おけば、通常走行では、開閉弁１８をＯＦＦに制御する
プログラムは実行されず、後輪５は電磁切換弁１７の制
御により操舵される。

また走行中に前輪舵角センサー４の故障等で舵角が急変
すると、舵角変化量基準値より舵角変化量が大となるか
ら、開閉弁１８をＯＦＦにする制御信号を出しつづける
。このため電磁切換弁１７とシリンダー８を連通ずる油
路が閉ざされるため、その位置で後輪５を維持固定する
ことができる。以上、上記実施例では、センサーの異常
時に後輪舵角を、そのままの位置に固定する事としたが
、本発明はこれに限るものではなく、後輪舵角を中立位
置で固定維持するようにしても良い事は言うまでもない
。

また第７図〜第１０図は本発明の第２実施例を示すもの
で、前記符号と同一の符号は同等のものを示している。

この第２実施例は第１実施例と殆ど同じであるが、第１
実施例における舵角変化量検出装置１９ｃを、第７図お
よび第８図に示すように車速変化量検出装置１９ｄに置
き換えた点のみが異なっている。

その作用も舵角変化量が第９図および第１Ｏ図に示すよ
うに車速変化量になっただけで第１実施例の場合と同様
に行われるから説明は省略する。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明は、車速センサー２
２と前輪舵角センサー４の信号により後輪舵角を演算す
る演算装置と、この信号により電磁切換弁１７の油圧制
御を行って油圧シリンダー８を駆動して後輪５を操舵す
る制御装置と、電磁切換弁１７と油圧シリンダー８の油
路を開閉する開閉弁１８とにより構成した装置に、舵角
または車速の変化量を検出する装置を付加し、舵角また
は車速の変化量が一定値以上である場合に、前記開閉弁
１８を閉じて後輪舵角を固定維持すようにしたため、本
発明によれば車両の走行中に、たとえセンサーの故障が
発生しても、後輪舵角が同相から逆相へ変化するような
急激な変化をするおそれがなくなる。したがって本発明
によれば、車両のスピンや横転またはコースアウト等を
確実に防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角制御装置を適用した車両の説
明用平面図、 第２図はその後輪舵角制御装置の回路ブロック図、 第３図は開閉弁駆動回路の概略図、 第４図およｑ第５図はマイコン制御における演算処理の
フローチャート、 第６図は後輪制御特性図、 第７図〜第１０図は第２図〜第５図にそれぞれ対応する
本発明の第２実施例図である。 １・・・前輪２・・・ハンドル ４・・・前輪舵角センサー　５・・・後輪８・・・油圧
シリンダー　　１０・・・後輪舵角センサー１７・・・
電磁切換弁　　　　１８・・・開閉弁１９・・・後輪舵
角制御装置　２０・・・電磁弁駆動回路２２・・・車速
センサー　　　２４・・・開閉弁駆動回路３２・・・リ
レー 特許出願人　　日産自動車株式会社 第４図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、前輪舵角を検出する舵角センサーと車速を検出する
   車速センサーを有し、前輪舵角と車速に応じて後輪を操
   舵するようにした後輪操舵装置において、前記各センサ
   ーの検出値の変化状態を検知する手段を設け、前記セン
   サーによる前輪舵角または車速の検出値の変化量または
   変化率が所定値を越えた場合には、その信号を受けて後
   輪舵角を固定維持する舵角固定維持装置を有することを
   特徴とする舵角制御装置。