JPS63273038A - 車載制御機器の電源異常検出装置 - 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） 本発明は、車両のパワートレイン制御、走行制御等に用
いられる車載制御機器の電源電圧異常検出装置に関する
。

（従来技術） 現在の自動車には、マイクロコンピュータに代表される
半導体デバイスの性能の飛躍的な向上に伴って電子制御
技術がかなり多く利用されている。

すなわち、有害排気ガスを減少し、かつ燃料経済性を向
上させるためのエンジン電子制御装置、駆動系の電子制
御装置、車両運動の制御装置等のマイクロコンピュータ
を含む各種車載制御機器が開発され、かつ実用に供され
ており、例えば特開昭６０−１６３７６９号公報には、
前輪のみならず、車速や前輪転舵角等の一定の条件によ
って後輪をも転舵し、車両の回頭性や走行安定性を向上
させるようにした４輪操舵装置が開示されているが、こ
こでもマイクロコンピュータを用いて後輪の転舵量を制
御している。

ところで自動車は、多様な環境条件のもとで、構造、機
能に対して無知に等しい人たちによって運転される場合
も多いから、特に安全性に対する要求が非常に厳しいの
は当然である。そこで軍政電子制御機器においては、各
種センサおよび電子回路等の制御系に異常が発生した場
合、この異常を検出してコントローラから異常信号を出
力し、この異常信号によって被制御機構を安全側に駆動
するようにしている。特に電子回路を有する機器では、
この電子回路が正常に機能するために電源系の安定な動
作が重要な問題である。しかしながら、車載制御機器の
電源の主要部は、バッテリおよびこれを充電するオイル
ネータで構成され、商用電源と異なり不安定な要素が多
いから、電源系の異常を検出しうる装置を設けておき、
万一電源系に異常が発生した場合、直ちにこれを検出し
て被制御機構を安全側に駆動することが必要になる。

しかしながら、直ちに回復しうる一時的な電源系の異常
に対しても過敏に反応するような電源異常検出装置であ
っては使用上不便である。

（発明の目的） そこで本発明は、車載制御機器の電源異常をその異常の
性質をも含めて正確に検出しうる装置を堤供することを
目的とする。

（発明の構成） 本発明は、第１図に示すように、車速検出手段と、この
車速検出手段からの信号を受け、所定値以上の車速か所
定時間以上継続したときに信号を発生する第１の判定手
段と、電源電圧検出手段と、この電源電圧検出手段から
の信号を受け、電源電圧が所定値以下であるときに信号
を発生する第２の判定手段と、上記再判定手段の双方か
らの信号を受けたときに電源系に異常が発生したと判定
する異常判定手段とを備えていることを特徴とする。

（発明の効果） 本発明によれば、車載制御機器における電源系の異常を
正確に検出することができ、これにより被制御機器を安
全側に処理することができる。

（実　施　例） 以下、本発明を車両の４輪操舵装置の制御機器の電源異
常検出装置に適用した実施例について詳細に説明する。

第２図は車両の４輪操舵装置の全体構成を概略的に示す
図で、左右の前輪ＩＬ％ＩＲを転舵するだめの前輪転舵
装置Ａは、ステアリングホイール２と、このステアリン
グホイール２の回転運動を直線往復運動に変換するラッ
クアンドピニオン機構３と、この機構３の設けられた前
輪操舵ロッド４と、このロッド４の左右両端にそれぞれ
タイロッド５Ｌ、５Ｒを介して連結された左右のナック
ルアーム６Ｌ、６Ｒとから構成されている。

一方、左右の後輪７Ｌ、７Ｒを転舵するための後輪転舵
装置Ｂは、ハウジング８の一部を構成する筒状ケーシン
グ８ａ内に左右方向（車幅方向）に摺動自在に保持され
た後輪操舵ロッド９と、このロッド９の左右両端にそれ
ぞれタイロッドＩＯＬ、１０Ｒを介して連結された左右
のナックルアームＩＬＬ、ＩＩＲとを有し、後輪操舵ロ
ッド９の軸線方向の移動により、後輪７Ｌ、７Ｒが転舵
される。また後輪操舵ロッド９には、このロッド９の動
きをアシストするためのパワーステアリング装置が一体
的に取付けられており、そのため、ロッド９はケーシン
グ８ａと一体に形成されたパワーシリンダ１２を貫通し
、このシリンダＩ２内を左右の油圧室１２ａ、１２ｂに
仕切るピストン１３がロッド９に固着されている。Ｃは
転舵比に応じて後輪操舵ロッド９を制御するための転舵
比可変機構で、入力軸１４および出力軸としての制御ロ
ッド１５を備えており、前輪操舵ロッド４に設けられた
第２のラックアンドピニオン機構１６によって、ステア
リングホイール２の操作に応じたロッド４の直線往復運
動が回転運動に変換され、この回転運動がユニバーサル
ジヨイント１７．１８および連結ロッド１９を介して転
舵比可変機構Ｃの入力軸１４に伝達される。一方、出力
軸としての制御ロッド１５は後輪操舵ロッド９と平行に
移動するように設けられている。また、この転舵比可変
機構Ｃには、車速に応じて転舵比（後輪転舵角θＴＩ／
前輪転舵角θＦ）を変更するためのステッピングモータ
２１が連結されており、このステッピングモータ２１は
、車速センサ２２により検出された車速に対応した出力
信号が与えられる制御回路（ＣＰＵ）２３によって、そ
の回動方向および回動量が車速に応じて制御される。

この４輪操舵装置を備えた車両（４ＷＳ車）では、比較
的高速での走行時に前輪の転舵方向と同一方向に後輪を
転舵することにより　（同位相転舵）、前、後輪に同時
に横方向の力が加わるのでステアリングホイール操舵か
らの位相の遅れがなく、車両の姿勢をほぼ旋回円の接線
上に保つことができ、例えば高速走行時のレーンチェン
ジなどもきわめてスムーズに行なえる。また極低速走行
時には後輪を前輪の転舵方向と逆方向に転舵することに
より（逆位相転舵）、車体の向きを大きく変化できるの
で、Ｕターンや縦列駐車、車庫入れなどに便利である。

第３図はｄＷＳ車における前輪転舵角θ、に対する後輪
転舵角θ、の比、すなわち転舵比と車速との関係を示す
グラフで、車速か低い場合は後輪は前輪に対して逆位相
に転舵されるから転舵比は負であるが、車速か約３５ｋ
ｆｆｉ／時に達したとき転舵比はゼロとなり、前輪の転
舵角に関係なく後輪は転舵されず、２輪操舵車と同様に
なる。

一方、高速走行時には、後輪は前輪に対して同位相に転
舵されるから転舵比は正となり、時速１１００ｋ／時で
転舵比が約＋０．３になる。すなわち、前輪１対後輪０
．３（３，３対１）の転舵状態となる。

２４はハウジング８の上方に取付けられた転舵比センサ
で、このセンサ２４の出力が制御回路２３に与えられて
、ステッピングモータ２１をフィードバック制御するよ
うになされている。上記転舵比可変機構Ｃの構成および
その動作については、本出願人の出願になる特開昭５９
−４８０５４号公報に詳細に述べられているので、ここ
ではこれ以上の説明は省略する。

パワーシリンダ１２を制御するための油圧制御機構りは
、後輪操舵ロッド９を収容する筒状ケーシング８ａと一
体に形成された収納ケーシング８ｂ内に転舵比可変機構
Ｃとともに収納され、この油圧制御機構りは、油路を切
換えるためのスプールバルブ２５を有する。このスプー
ルバルブ２５は、後輪操舵ロッド９に連結部２６を介し
て固定されたバルブハウジング２７内に摺動可能に設け
られている。またこのスプールバルブ２５は、転舵比可
変機構Ｃから導出された制御ロッド１５の延長上に設け
られており、後輪操舵ロッド９と平行に、すなわち車幅
方向に変位可能に設けられている。

そして上記バルブハウジング２７内およびパワーシリン
ダ１２の油圧室１２ａ、１２ｂ内へオイルを供給するた
めに、ハウジング８ａ、後輪操舵ロッド９および連結部
２６のそれぞれの内部に複数の油路が、以下に説明する
ような連通関係をもって形成されている。すなわち、オ
イルポンプ３０により圧送されるオイルタンク３１内の
オイルは、オイルフィルタ４５を介して油路３２からハ
ウジング８ａ内の油路３３に入り、さらに筒状ケーシン
グ８ａ内に摺動自在に支持された後輪操舵ロッド９内の
油路３４および連結部２６内の油路３５を経てバルブハ
ウジング２７内の油室３６に供給される。また、パワー
シリンダ１２の油圧室１２ａ、１２ｂは、後輪操舵ロッ
ド９内の油路３７ａ、３７ｂおよび連結部２６内の油路
３８ａ、３８ｂをそれぞれ通じて油室３６に連通し、さ
らにこの油室３６内のオイルが、連結部２６内の油路３
９、後輪操舵ロッド９内の油路４０、ケーシング８ａ内
の油路４１を経て油路４２からオイルタンク３１内に復
帰するようになされている。このような構成により、後
輪操舵ロフト９は、転舵比可変機構Ｃの出力軸である制
御ロフト１５の左右方向への動きに対応してケーシング
８ａ内を左右に移動することになる。なお、４３はパワ
ーシリンダ１２内の油圧がな（なったときに後輪操舵ロ
ッド９を中立位置に復帰させるために、ケーシング８ａ
との間に装架されたセンタリングスプリングである。

また、転舵比可変ｍ横Ｃおよび油圧制御機構りを収納す
る収納ケーシング８ｂの下方には、オイルパン４４が取
付けられ、このオイルパン４４内にはオイルが満たされ
て各機構部を潤滑するように構成されている。

またオイルフィルタ４５には油路３２から分岐して油路
４２に連結されているバイパス油路４６が導出され、こ
のバイパス油路４６の途中に、制御回路２３の出力によ
ってバイパス油路４Ｇを開閉するための互いに並列に接
続された２個のソレノイドパルプ４７．４７が介装され
ている（２個のパルプを並列に設けているのは安全性の
ためである）、そしてこれらソレノイドパルプ４７．４
７は、通常の状態で上記バイパス油路４６を閉じている
。

４日は電源電圧センサで、この電源電圧センサ４８の出
力は制御回路２３に人力されるようになっており、さら
に制御回路２３内にはタイマ４９が設けられている。そ
して第４図のフローチャートに示すように車速センサ２
２の出力とタイマ４９とにより、４０ｋｍ／時以上の速
度が１０秒以上継続したという第１の判定条件と、電源
電圧が９ｖ以下であるという第２の判定条件との双方が
成立したときに、ａｍ回路２３は異常信号ＦＳを出力し
てソレノイドバルブ４７．４７を駆動し、バイパス油路
４６を開く、このソレノイドバルブ４７．４７が開かれ
ることにより、オイルポンプ３０より発生した油圧がバ
イパス油路４６を通って逃げるため、後輪転舶用のパワ
ーシリンダ１２内の油圧がなくなり、後輪操舵ロッド９
はセンタリングスプリング４３のばね力で中立位置に復
帰する。

これにより後輪７Ｌ、７Ｒが転舵されることはなく、ま
た転舵されていた場合は中立位置に戻るから、後輪転舵
システムのフェイルセーフ機構が作動されたことになる
。

このように、制御回路２３からの異常信号ＦＳの発生条
件として、電源電圧が９ｖ以下という条件のみでなく、
それに４０ｋｍ／時以上の車速か１０秒以上ＩＤ続した
という条件を加えたのはたとえ一時的にバッテリの電圧
が９ｖ以下に低下した場合で、パンテリおよびオイルネ
ータが正常であれば、４０ｋｍ／時以上の車速か１０秒
以上継続することによって、バフテリがオイルネータに
よって充電されて正規の電圧を回復するであろうことを
考慮したからである。このように異常判定条件を設定す
ることによって、電源系の異常を正確に検出することが
でき、一時的な電源電圧の低下によってフェイルセーフ
機構が作動されるのを防止することができるのである。

そして、上記異常判定条件が成立すれば、直ちにソレノ
イドバルブ４７．４７が作動され、後輪７Ｌ、７Ｒは転
舵されるおそれがなく、また転舵されていた場合は中立
位置に戻り、２ＷＳ車と同様になるから、ＡＷＳ車の安
全性が確保されるのである。

なお、上述の実施例では、異常信号ＦＳの発生によって
ソレノイドバルブ４７．４７が作動されて後輪７Ｌ、７
Ｒが中立位置に保持するように構成されているが、異常
信号ＦＳの発生時にステップモータ２１を転舵比がゼロ
になるように駆動して後輪７Ｌ、７Ｒを中立位置に保持
するようにしてもよく、さらに異常信号の発生時にソレ
ノイドバルブ４７．４７とステップモータ２１の双方を
駆動して後輪７Ｌ、７Ｒを中立位置に保持するようにす
れば、さらに安全性を高めることができる。

以上の説明で本発明による車載制御機器の電源異常検出
装置の実施例の構成およびその動作が明らかとなったが
、本発明は上述した４輪操舵装置のみでなく、種々の車
載制御機器に適用しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の構成を示すブロック図、第２図は本発明
を実施した車両の４輪操舵装置の全体構成を示す概略図
、第３図は車速と転舵比との関係を示すグラフ、第４図
は本発明の制御フローチャートである。 ９−・−後輪操舵ロッド　　１２・・・パワーシリンダ
１２ａ、１２　ｂ−・・油圧室 １３−・ピストン　　　　１４−・−人力軸１５−・制
御ロッド ２１−・−ステッピングモータ ２２−・・車速センサ　　　　２３−制御回路２５−・
−スプールパルプ　　３０・−オイルポンプ４３−・−
センタリングスプリング ４６・−・バイパス油路 ４７−ソレノイドバルブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車速検出手段と、 この車速検出手段からの信号を受け、所定値以上の車速
   が所定時間以上継続したときに信号を発生する第１の判
   定手段と、 電源電圧検出手段と、 この電源電圧検出手段からの信号を受け、電源電圧が所
   定値以下であるときに信号を発生する第２の判定手段と
   、 上記両判定手段の双方からの信号を受けたときに電源系
   に異常が発生したと判定する異常判定手段とを備えてい
   ることを特徴とする車載制御機器の電源異常検出装置。