JPH04135976A

JPH04135976A - 四輪操舵装置

Info

Publication number: JPH04135976A
Application number: JP25952690A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Hirota; 廣田　文昭; Takehiko Fushimi; 伏見　武彦; Hiroshi Nakajima; 洋中島; Takeshi Hatano; 武羽田野
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-05-11

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は操舵時の車両の運動性能を自在に制御てきるよ
うにした四輪操舵装置に関するものであり、特に車体に
設けたヨーし・イトセンサーの零点補正と故障を検知す
るシステムを有する四輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術）従来、前後輪操舵車の後輪操舵制御装置は例えば、特開
昭５５−９１４５７号公報及び特開昭５７−７０７７４
号公報に開示されるように、所定の車速値を境に、車両
か同車速値より低速にて走行しているとき、操舵比を後
輪操舵角か前輪操舵角に対し逆相になる値に設定し、又
車両か所定の車速値より高速にて走行しているとき、操
舵比を後輪操舵角か前輪操舵角に対し同相になる値に設
定するようにしたものか提案されている。

この後輪操舵制御装置によれば、低速走行時に車両の回
転半径を小さくすることができ、車両の小廻り性能を向
上することかできる。又、中高速走行時に車両の回転半
径を大きくして車両のレーンチェンジを迅速、且つ容易
に行うことができる。

しかしながら、上記従来の装置においては、単に車速に
より操舵比を決定する後輪操舵制御装置であるため、路
面外乱を受けたときに操舵比を変更することかできない
という問題点を有していた。そこで最近では従来の問題
点を解消するために車速センサー、舵角センサーに加え
て外乱を検知するヨーレイトセンサーを設け、これら３
つのセンサーからの信号に基づいて後輪転舵を制御する
システムが提案されている。

このような公知例としては特開昭６０−１６１２５６号
かある。

（発明が解決しようとする課題）しかしなから、上記ヨーレイトセンサーを有する後輪操
舵システムにあっては、直進走行時、ヨーレイトセンサ
ーによって検出したヨーレイトがドリフト（零点からず
れること）した場合、次のような問題点か生じる。

ａ：ヨーレイトを収束させようとリア舵角か制御され、
この結果ヨーレイトかセロになる。

ｂ、この制御により、リア舵角が切れるため車両は直進
しようとして、フロント舵角かきれる。

ｃ：ａ、ｂの結果、新たにリア舵角か制御される。

ｄ：上記結果により、リア舵角かノ１ンチングを発生す
る。

更にヨーレイトかドリフトした状態では、外乱に対して
車両制御効果を充分に発揮することができず、また、こ
のようなヨーレイトのドリフト力畑−レイトセンサーの
故障によるものとすると走行上極めて危険な状態となる
という問題がある。そして、現在ではまだ、このような
事態に対処するためのヨーレイトセンサーの故障を検知
する有効な手段も実現されていない。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、本来ヨーレイトがゼロであるべき状態を車速セン
サー、車輪センサー、横Ｇセンサー、車高センサーなど
からの信号で限定し、この時のヨーレイト信号とヨーレ
イトゼロ点とを比較して、その差があるしきい値より大
きい場合にはヨーレイトセンサーか異常と判断し、また
、その差かしきい値より小さい場合には、そのヨーレイ
ト信号を新たなヨーレイトゼロ点として次の制御を継続
することにより、走行安全性を確保しようとするもので
ある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）このため本発明は、車速センサーと、前輪の操舵角を検
出するための操舵角センサーと、車体のヨー運動を検出
するヨーレイトセンサーと、車体の横加速度を検出する
横Ｇセンサーと、車高センサーと前記各センサーが検出
した検出値に応じて適当な後輪操舵角を演算する電子制
御装置と、前記電子制御装置からの信号で制御される後
輪操舵機構と、前記電子制御装置内に設けられ前記ヨー
レイトセンサーからの信号のドリフト量に基づいてヨー
レイトのゼロ点補正又はヨーレイトセンサー故障を判断
するヨーレイトセンサーの故障検出手段とを備えてなる
もので、これを課題解決のための手段とするものである
。

（作用）本来、ヨーレイトかセロであるべき状態を車速センサー
、車輪センサー、横Ｇセンサー、車高センサーなどから
の信号で限定し、この時のヨーレイト信号とヨーレイト
ゼロ点とを比較して、その差かあるしきい値より大きい
場合にはヨーレイトセンサーか異常と判断する。ヨーレ
イトセンサーか故障していると判定されると、後輪転舵
用の方向切換弁のバルブ駆動ソレノイドかＯＦＦとなり
後輪が中立位置に復帰する。

また、その差かしきい値より小さい場合には、そのヨー
レイト信号を新たなヨーレイトゼロ点として次の制御を
継続する。

（実施例）以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例に
ついて説明する。

第１図は本実施例装置のシステム構成を描いたブロック
図である。図において前輪操舵機構８０はステアリング
ホイール８１に接続されている。

ステアリングホイール８１が回されると、右前輪ＦＲと
左前輪ＦＬの向きか変化する。また、図中ＳＰ１は変速
機の出力軸から車速を検出する車速センサー、ＳＰＬ、
ＳＰＲは後輪近傍に配設された左右車輪速度センサー、
ＳＴＩはステアリングのステアリング角、ステアリング
角速度を検出するステアリングセンサー、ＳＴ２は後輪
舵角を検出する実リア舵角センサー、ＹＡＷはヨーレイ
トを検出するヨーレイトセンサーＳＧは車両の横加速度
を検出する横ＧセンサーＢＨＬ、ＢＨＲは車両の左右高
さを検知する車高センサーであり、これら各センサーか
らの信号は電子制御装置ＥＣＵに入力される。電子制御
装置ＥＣＵは入力信号に基づいて目標後輪舵角を演算し
た後、目標舵角に相当する電流を油圧制御ユニットｌＯ
に流す。

油圧制御ユニット１０は、図示されていないリニアソレ
ノイド油圧コントロールバルブ、左右方向切換バルブ、
油圧ロックバルブから構成されている。従って、今ハン
ドルを右に切ると、電子制御装置は目標電流をリニアソ
レノイド油圧コントロールバルブに流すと同時に方向切
換バルブに電流を流し、所定の油圧をパワーシリンダ２
０に加え後輪ＲＬ、ＲＲを転舵する。またこの時の後輪
操舵ロットの変化量か実リア舵角センサーＳＴ２により
検出され電子制御装置にフィードバックされる。

続いて、前述の電子制御装置内のヨーレイトセンサーの
故障判断システムについて詳述すると、第２図は電子制
御装置内に組込まれたヨーレイトセンサー故障判断シス
テムのブロック図であり、１はヨーレイトセンサーを含
む各種センサー、２は車両の状態判断手段、３はヨーレ
イトドリフト量算出手段、４はヨーレイトセンサー故障
判断手段である。

ヨーレイトセンサーＹＡＷはヨーレイトジャイロ等で構
成されており、車両のヨーレイトを刻々検出している。

車両の状態判断手段２は、前述のヨーレイトセンサーを
含む各種センサー１からの信号に基づいて車両かヨーレ
イトを発生する状態か否かを判断するものであり、次の
４通りに分けて車両の状態を判断する。

イ　車速センサーＳＰＩと左右車輪速度センサーＳＰＬ
、ＳＰＲかともに零の状態かある一定時間以上継続して
いるとき（車両か停止している状態）。

ロ、車速ＳＰＩと左右車輪速度センサーＳＰＬ。

ＳＰＲか共にある所定の速度（例えば車速２０ｋｍ／ｈ
）未満てあり、かつ、前輪舵角か零の状態か所定時間以
上継続しているとき（低速直進状態）。

ハ　左右の車輪速度差か所定値以下の状態か所定時間以
上継続した時（非旋回状態）。

二、横Ｇ、ロール角か共に所定値以下の状態かある所定
時間以上継続した時（非旋回状態）。

ヨーレイトドリフト量算出手段３はヨーレイト信号とヨ
ーレイト零信号との差を算出するものである。

ヨーレイトセンサー故障判断手段４はヨーレイトドリフ
ト量算出手段によって求めた差か、あるしきい値より大
きい場合にはヨーレイトセンサーか故障していると判定
し、また、その差かしきい値より小さい場合には、その
ヨーレイト信号を新たなヨーレイトセロ点として次の制
御を継続する信号を出力する。

以上のように構成されたのヨーレイトセンサーの故障判
断システムかとのようにして動作するかをフローチャー
トに基ついて説明する。

第３図は本発明にかかるヨーレイトセンサー故障判断シ
ステムのゼネラルフローチャートであり、第４図はヨー
レイトセンサー故障判断フローチャートであり、第５．
６．７．８図は車両の状態判断のフローチャートである
。

第３図において、プログラムか開始されるとステップ１
００て初期化が行われ、続いてステップ１０１．１０２
．１０３．１０４．１０５．１０６．１０７．１０８て
車速、左右車輪速度、前輪舵角、ヨーレイト、横Ｇ、左
右車高の各センサーから信号か電子制御装置に入力され
る。ステップ１０９ては、左右車高センサーＢＨＬ、Ｂ
ＨＲからの信号に基づいて車両のロール角か演算される
。ステップ１１０では、ヨーレイトセンサーか異常であ
るか否かを示す異常フラグか立っているかどうかを判断
し、異常でないときはステップ１２０に進む。プログラ
ム実行直後では、ヨーレイトセンサーの故障判断が行わ
れないため、このフラグはセロであり、直ちにステップ
１２０に進む。後述のサブルーチンでヨーレイトセンサ
ーに故障か発見された場合には、ステップ１１０で異常
フラグに１が立ち、ステップ１２４に進み、後輪操舵用
のアクチュエータかＯＦＦになり、後輪か中立位置に復
帰する。

ステップ１２０では第５．６，７．８図で示される車両
の状態を限定する四つのサブルーチンの内の一つのサブ
ルーチンか実行される。

イ、第５図のサブルーチンにおいて、ステップ１３０、
１３１で車速、左右車輪速かゼロであるが否かか判断さ
れる。車速、車輪速度のいずれもかゼロの時は、ステッ
プ１３２に進み、タイマーのカウントか開始され、続い
てステップ１３３てその状態か所定時間（この実施例で
は約１０秒）続くか否かを判断する。つまり、車速、車
輪速度の何れもかセロの状態か所定時間続くと車両か止
まっていると判断する。本来この状態の時はヨーレイト
はセロのはずである。

従って、ヨーレイトかゼロであることを前提として、ス
テップ２００では第４図て示すヨーレイトセンサーの異
常判断を行う。第４図において、ステップ２０１てその
時の車両のヨーレイト信号を読み込む。続いて、読み込
んだヨーレイト信号ＹＡＷと本来のヨーレイトセロ信号
ＹＡＷＯとをステップ２０２で比較しヨーレイトドリフ
ト量を算出する。この時のヨーレイトドリフト量か所定
のしきい値ＹＡＷＣよりも大きいときはヨーレイトセン
サーが故障しているとして、ステップ２０５へ進み故障
フラグに１かたつ。また、ヨーレイトドリフト量が所定
のしきい値よりも小さい時は、ステップ２０３に進み、
この時のヨーレイト信号をヨーレイトゼロ信号に置き換
える。っまりヨーレイトのゼロ補正を行う。続いてステ
ップ２０４てタイマーかクリアーされ、第３図中のステ
ップ１２１に進み、更に大テップ１２３に進んで各アク
チュエータへ信号を出力する。

また車速、車輪速度の何れもかセロでない時、或いは車
速、車輪速度のどちらか一方でもゼロでない時は車両か
走行中であると判断し、ヨーレイトセンサーの異常を判
断することなく、ステップ１３５に進む。ステップ１３
５ではタイマーをクリアーし通常制御へと移行する。ま
た、ステップ１３３て車両の停止状態か所定時間以下の
時は、車両か走行中であると判断し、ヨーレイトセンサ
ーの異常を判断することなく通常制御へ移行する。

ロ６第６図のサブルーチンにおいて、ステップ１４０、
１４１で車速、左右車輪速か２０ｋｍ以下であるか否か
を判断する。車速、車輪速度の何れもか２０ｋｍ以下の
時は、ステップ１４２に進み、前輪舵角かゼロであるか
否かを判断する。ステップ１４３ではその状態か所定時
間続くか否かを判断する。車速、車輪速度の何れもか２
０ｂ以下の峙てあり、かつ、前輪舵角かセロの状態か所
定時間（この実施例では約１０秒）続くと車両は低速走
行で直進中であると判断する。

本来この状態の時はヨーレイトはセロのはすである。従
って、ヨーレイトかゼロであることを前提として、ステ
ップ２００てはサブルーチンｌと同様に第４図で示すヨ
ーレイトセンサーの異常判断を行う。第４図において、
ステップ２０１てその時の車両のヨーレイト信号を読み
込む。続いて、読み込んだヨーレイト信号ＹＡＷと本来
のヨーレイトゼロ信号ＹＡＷＯとをステップ２０２て比
較しヨーレイトドリフト量を算出する。この時のヨーレ
イトドリフト量か所定のしきい値ＹＡＷＣよりも大きい
ときはヨーレイトセンサーか故障しているとして、ステ
ップ２０５へ進み故障フラグに１がたつ。また、ヨーレ
イトドリフト量か所定のしきい値よりも小さい時は、ス
テップ２０３に進み、この時のヨーレイト信号をヨーレ
イトセロ信号に置き換える。つまりヨーレイトの上口補
正を行う。ステップ２０４てはタイマーかクリアーされ
第３図中のステップ１２１に進み、続いてステップ１２
３に進んで各アクチュエータへ信号を出力する。

また車速、車輪速度か何れも２０ｋｍ以上であり、前輪
舵角かセロてない時は車両が高速走行中であると判断し
、ヨーレイトセンサーの異常を判断することなく、ステ
ップ１４５に進む。ステップ１４５てはタイマーをクリ
アーし通常制御へと移行する。また、ステップ１４４で
車両の低速状態か所定時間以下しか継続していない時は
、車両が高速走行中であると判断し、ヨーレイトセンサ
ーの異常を判断することなく、通常制御へ移行する。

ハ、第７図のサブルーチンにおいて、ステップ１５０で
左右車輪速度差がｌｋｍ以下であるか否かを判断する。

左右車輪速度差かｌｋｍ以下の時は、ステップ１５１に
進む、ステップ１５１てはタイマーのカウントか開始さ
れ、ステップ１５２てその状態か所定時間（この実施例
ては約５秒）続くか否かを判断する。左右車輪速度差が
１ｌａｎ以下の状態か所定時間続くと車両は直進走行中
であると判断する。本来この状態の時はヨーレイトはセ
ロのはずである。従って、ヨーレイトがゼロであること
を前提として、ステップ２００てはサブルーチン１と同
様に第４図で示すヨーレイトセンサーの異常判断を行う
。第４図において、ステップ２０１てその時の車両のヨ
ーレイト信号を取り込む。続いて、取り込んだヨーレイ
ト信号ＹＡＷと本来のヨーレイトゼロ信号ＹＡＷＯとを
ステップ２０２で比較しヨーレイトドリフト量を算出す
る。この時のヨーレイトドリフト量か所定のしきい値Ｙ
ＡＷＣよりも大きいときはヨーレイトセンサーか故障し
ているとして、ステップ２０５へ進み故障フラグに１か
たつ。また、ヨーレイトドリフト量か所定のしきい値よ
りも小さい時は、ステップ２０３に進み、この時のヨー
レイト信号をヨーレイトゼロ信号に置き換える。つまり
ヨーレイトの上口補正を行う。ステップ２０４てはタイ
マーかクリアーされ第３図中のステップ１２１に進み、
続いてステップ１２３に進んで各アクチュエータへ信号
を出力する。左右車輪速度差かｌｋｍ以上である時は車
両か旋回走行中であると判断し、ヨーレイトセンサーの
異常を判断することなく、ステップ１５３に進む。ステ
ップ１５３てはタイマーをクリアーし通常制御へと移行
する。また、ステップ１５２で車両の直進状態か所定時
間以下しか継続していない時は、車両か旋回走行中であ
ると判断し、ヨーレイトセンサーの異常を判断すること
なく、通常制御へ移行する。

二、第８図のサブルーチンにおいて、ステップ１６０て
車両の横Ｇかセロであるか否かを判断する。車両の横Ｇ
かゼロの時は、ステップ１６１に進む、ステップ１６１
ては車両のロール角ゼロであるか否かの判断をする。ロ
ール角か零の時は、ステップ１６２に進みタイマーのカ
ウントか開始する。ステップ１６３てその状態か所定時
間（この実施例では約５秒）続くか否かを判断する。横
Ｇかセロであり、かつ、ロール角かゼロの状態か所定時
間続くと車両は直進走行中であると判断する。本来この
状態の時はヨーレイトはゼロのはずである。従って、ヨ
ーレイトかセロであることを前提として、ステップ２０
０ではサブルーチン１と同様に第４図で示すヨーレイト
センサーの異常判断を行う。第４図において、ステップ
２０１てその時の車両のヨーレイト信号を読み込む。続
いて、読み込んだヨーレイト信号ＹＡＷと本来のヨーレ
イトセロ信号ＹＡＷ○とをステップ２０２て比較しヨー
レイトドリフト量を算出する。この時のヨーレイトドリ
フト量か所定のしきい値ＹＡＷＣよりも大きいときはヨ
ーレイトセンサーか故障しているとして、ステップ２０
５へ進み故障フラグに１かたつ。また、ヨーレイトドリ
フト量か所定のしきい値よりも小さい時は、ステップ２
０３に進み、この時のヨーレイト信号をヨーレイトゼロ
信号に置き換える。つまりヨーレイトの上口補正を行う
。ステップ２０４てはタイマーかクリアーされ第３図中
のステップ１２１に進み、続いてステップ１２３に進ん
で各アクチュエータへ信号を出力する。横Ｇ及びロール
角か何れもセロでない時は、車両か旋回走行中であると
判断し、ヨーレイトセンサーの異常を判断することなく
、ステップ１６４に進む。ステップ１６４ではタイマー
をクリアーし通常制御へと移行する。また、ステップ１
６３て車両の直進走行状態が所定時間以下しか継続して
いない時は、車両が旋回走行中であると判断し、ヨーレ
イトセンサーの異常を判断することなく、通常制御へ移
行する。

〔発明の効果〕

以上の述べてきたように、本発明では、本来、ヨーレイ
トかゼロであるー、き状態を車速センサ、車輪センサー
などからの信号で限定し、この時のヨーレイト信号とヨ
ーレイトゼロ点とを比較して、その差かあるしきい値よ
り大きい場合にはヨーしイトセンサーか異常と判断し、
後輪転舵用の方向切換弁のバルブ駆動ソレノイドをＯＦ
Ｆとして後輪を中立位置に復帰する。また、その差がし
きい値より小さい場合には、そのヨーレイト信号を新た
なヨーレイトセロ点として次の制御を継続する。このよ
うにして、走行中の安全も確保てきる上、簡単にヨーレ
イトのドリフト対策かでき、また、ヨーレイトセンサー
の故障をも容易に検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例装置のシステム構成図、第２図はヨー
レイトセンサー故障判断システムのブロック図、第３図
は本発明に係るヨーレイトセンサー故障判断システムの
ゼネラルフローチャート、第４図はヨーレイトセンサー
故障判断フローチャート、第５図、第６図、第７図及び
第８図は車両の状態判断のフローチャートである。図の主要部分の説明１　・−各種センサー２−車両の状態判断手段３−　ヨーレイトドリフト量算出手段４−ヨーレイトセンサー故障判断手段１０−油圧制御ユニット２０−パワーシリンダ９１　　エンジン９２　　変速機９３−出力軸Ｓ　Ｐ　１−一−−車速センサーＳ　Ｔ　ｌ　−前輪操舵角センサーＳ　Ｔ　２−−−一後輪操舵角センサーＹ　Ａ　Ｗ−−
−ヨーレイトセンサーＳ　Ｇ−一横ＧセンサーＳＰＬ、５ＰＲ−一左右車輪速度センサーＢＨＬ、ＢＨ
Ｒ−左右車高センサー第１　図

Claims

【特許請求の範囲】

　車速センサーと、前輪の操舵角を検出するための操舵
角センサーと、車体のヨー運動を検出するヨーレイトセ
ンサーと、車体の横加速度を検出する横Ｇセンサーと、
車高センサーと前記各センサーが検出した検出値に応じ
て適当な後輪操舵角を演算する電子制御装置と、前記電
子制御装置からの信号で制御される後輪操舵機構と、前
記電子制御装置内に設けられ前記ヨーレイトセンサーか
らの信号のドリフト量に基づいてヨーレイトのゼロ点補
正又はヨーレイトセンサーの故障を判断するヨーレイト
センサー故障検出手段とを備える四輪操舵装置。