JP2731847B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents
車両の後輪操舵装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、後輪を操舵すると共に該後輪の操舵制御パ
ラメータの1つとして車速を使用する車両の後輪操舵装
置に関する。
ラメータの1つとして車速を使用する車両の後輪操舵装
置に関する。
(従来の技術) 車両には、前輪を操舵する2輪操舵(2ws)車両や前
輪と共に後輪をも操舵する4輪操舵(4ws)車両があ
る。
輪と共に後輪をも操舵する4輪操舵(4ws)車両があ
る。
上記4輪操舵車両には、例えば特開昭61−108070号公
報に記載されているように、前輪操舵装置と後輪操舵装
置とを機械的に連結した機械式のものや、実開昭62−25
275号公報に記載されているように、後輪操舵装置に電
動機を具備せしめ、該電動機の駆動力によって後輪操舵
を行なうようにした電動機式のものがある。
報に記載されているように、前輪操舵装置と後輪操舵装
置とを機械的に連結した機械式のものや、実開昭62−25
275号公報に記載されているように、後輪操舵装置に電
動機を具備せしめ、該電動機の駆動力によって後輪操舵
を行なうようにした電動機式のものがある。
上記の如き4輪操舵車両における後輪の操舵制御の方
法としては種々のものが考えられるが、例えば上記特開
昭61−108070号公報に記載のものにおいては、前輪操舵
角と車速とに基づいて後輪を操舵する、即ち前輪操舵角
と車速とを制御パラメータとして後輪の操舵制御を行な
うように構成されている。
法としては種々のものが考えられるが、例えば上記特開
昭61−108070号公報に記載のものにおいては、前輪操舵
角と車速とに基づいて後輪を操舵する、即ち前輪操舵角
と車速とを制御パラメータとして後輪の操舵制御を行な
うように構成されている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記の如く車速を制御パラメータとする場
合にはその車速を検出する車速検出手段が必要となる
が、現時点においては車両の対地速度を正確に検出する
対地車速検出手段は入手困難であり、従って車両駆動系
から例えばエンジンクランクシャフトの回転数等から車
速を検出する車速検出手段が用いられている。
合にはその車速を検出する車速検出手段が必要となる
が、現時点においては車両の対地速度を正確に検出する
対地車速検出手段は入手困難であり、従って車両駆動系
から例えばエンジンクランクシャフトの回転数等から車
速を検出する車速検出手段が用いられている。
しかしながら、この様な車両駆動系から車速を検出す
る車速検出手段においては、該車速検出手段から出力さ
れる車速は必ずしも実際の車両の速度と一致するもので
はなく、例えばホイールスピン時においては実際の車速
は殆んど上昇していないにも拘らず車速検出手段から出
力される車速は急激に増大するという様な事態が生じ
る。
る車速検出手段においては、該車速検出手段から出力さ
れる車速は必ずしも実際の車両の速度と一致するもので
はなく、例えばホイールスピン時においては実際の車速
は殆んど上昇していないにも拘らず車速検出手段から出
力される車速は急激に増大するという様な事態が生じ
る。
従って、車両駆動系から車速を検出する車速検出手段
を備え、該車速検出手段によって検出された車速を制御
パラメータの1つとして後輪の操舵制御を行なうものに
おいては、例えばホイールスピン時には実際の車速とは
異なる車速に基づいて後輪の操舵制御が行なわれること
となり、適切な後輪の操舵制御を期すことができないと
いう問題が存在する。
を備え、該車速検出手段によって検出された車速を制御
パラメータの1つとして後輪の操舵制御を行なうものに
おいては、例えばホイールスピン時には実際の車速とは
異なる車速に基づいて後輪の操舵制御が行なわれること
となり、適切な後輪の操舵制御を期すことができないと
いう問題が存在する。
本発明の目的は、上記事情に鑑み、車両駆動系から検
出した車速を制御パラメータの1つとして後輪の操舵制
御を行なう車両の後輪操舵装置であって、上記検出され
た車速が実際の車速と異なって急増した場合にも適切な
後輪操舵制御を行なうことのできる後輪操舵装置を提供
することにある。
出した車速を制御パラメータの1つとして後輪の操舵制
御を行なう車両の後輪操舵装置であって、上記検出され
た車速が実際の車速と異なって急増した場合にも適切な
後輪操舵制御を行なうことのできる後輪操舵装置を提供
することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明に係る車両の後輪操舵装置は、上記目的を達成
するため、 後輪を操舵する後輪操舵手段と、 車両駆動系から車速を検出する車速検出手段と、 該車速検出手段によって検出された車速の速度の所定
の急増を検出する車速急増検出手段と、 上記車速急増検出手段によって車速の所定の急増が検
出された場合、該急増が生じる前の車速を起点とし時間
の経過に伴って増加する疑似車速の信号を生成する疑似
車速信号生成手段と、 上記車速検出手段によって検出された車速を制御パラ
メータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、上記車
速急増検出手段によって上記車速の所定の急増が検出さ
れるとその後は上記車速に代えて上記疑似車速を制御パ
ラメータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、この
疑似車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手
段を制御している途中に上記疑似車速が上記車速検出手
段によって検出された車速より大きくなるとその後は上
記疑似車速に代えて上記車速検出手段によって検出され
た車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手段
を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする。
するため、 後輪を操舵する後輪操舵手段と、 車両駆動系から車速を検出する車速検出手段と、 該車速検出手段によって検出された車速の速度の所定
の急増を検出する車速急増検出手段と、 上記車速急増検出手段によって車速の所定の急増が検
出された場合、該急増が生じる前の車速を起点とし時間
の経過に伴って増加する疑似車速の信号を生成する疑似
車速信号生成手段と、 上記車速検出手段によって検出された車速を制御パラ
メータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、上記車
速急増検出手段によって上記車速の所定の急増が検出さ
れるとその後は上記車速に代えて上記疑似車速を制御パ
ラメータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、この
疑似車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手
段を制御している途中に上記疑似車速が上記車速検出手
段によって検出された車速より大きくなるとその後は上
記疑似車速に代えて上記車速検出手段によって検出され
た車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手段
を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする。
(作用) 上記構成の車両の後輪操舵装置においては、例えばホ
イールスピン時の如く実際には生じ得ない様な車速の急
増が検出された場合、その急増した車速ではなくそれよ
りも実際の車速に近い疑似車速信号を発生させ、その疑
似車速信号に従って後輪の操舵制御が行なわれるので、
ホイールスピン時の如き実際には生じ得ない様な車速の
急増が検出された場合にもより適切な後輪操舵制御を行
なうことができる。
イールスピン時の如く実際には生じ得ない様な車速の急
増が検出された場合、その急増した車速ではなくそれよ
りも実際の車速に近い疑似車速信号を発生させ、その疑
似車速信号に従って後輪の操舵制御が行なわれるので、
ホイールスピン時の如き実際には生じ得ない様な車速の
急増が検出された場合にもより適切な後輪操舵制御を行
なうことができる。
(実 施 例) 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図は本発明に係る車両の後輪操舵装置の一実施例
の概要を示すブロック図、第2図は第1図に示す実施例
を備えた4輪操舵装置の全体を示す図である。
の概要を示すブロック図、第2図は第1図に示す実施例
を備えた4輪操舵装置の全体を示す図である。
第2図に図示の4輪操舵装置は、左右の前輪2L,2Rを
操舵する前輪操舵装置4と左右の後輪6L,6Rを操舵する
後輪操舵装置8とを備えて成る。
操舵する前輪操舵装置4と左右の後輪6L,6Rを操舵する
後輪操舵装置8とを備えて成る。
前輪操舵装置4は、車幅方向に延設され、両端部が左
右1対のタイロッド10L,10Rおよびナックルアーム12L,1
2Rを介して左右1対の前輪2L,2Rに連結された前輪操舵
軸14と、該操舵軸14上に形成されたラック歯(図示せ
ず)に噛合するピニオン16が一端部に設けられると共に
他端部にステアリングホイール18が設けられたステアリ
ングシャフト20とから成り、ステアリングホイール18の
ハンドル操作により、前輪操舵軸14を車幅方向に変位さ
せて前輪2L,2Rを操舵するように構成されている。
右1対のタイロッド10L,10Rおよびナックルアーム12L,1
2Rを介して左右1対の前輪2L,2Rに連結された前輪操舵
軸14と、該操舵軸14上に形成されたラック歯(図示せ
ず)に噛合するピニオン16が一端部に設けられると共に
他端部にステアリングホイール18が設けられたステアリ
ングシャフト20とから成り、ステアリングホイール18の
ハンドル操作により、前輪操舵軸14を車幅方向に変位さ
せて前輪2L,2Rを操舵するように構成されている。
後輪操舵装置8は、後輪6L,6Rを操舵する後輪操舵手
段22と、該後輪操舵手段22を制御するコントロールユニ
ット24と、車速検出手段26や前輪操舵角検出手段28等の
上記後輪操舵手段制御用の各種の情報を上記コントロー
ルユニット24に入力する情報入力手段群とで構成されて
いる。
段22と、該後輪操舵手段22を制御するコントロールユニ
ット24と、車速検出手段26や前輪操舵角検出手段28等の
上記後輪操舵手段制御用の各種の情報を上記コントロー
ルユニット24に入力する情報入力手段群とで構成されて
いる。
上記後輪操舵手段22は、後輪操舵軸30とサーボモータ
32とを備えて成る。
32とを備えて成る。
上記後輪操舵軸30は、車幅方向に延設され、両端部が
左右1対のタイロッド34L,34Rおよびナックルアーム36
L,36Rを介して左右1対の後輪6L,6Rに連結され、該後輪
操舵軸30の車幅方向(軸線方向)のストローク変位によ
り後輪6L,6Rが操舵される。また、この後輪操舵軸30に
は、該軸30を中立位置に復帰させるべく付勢する中立位
置復帰手段であるセンタリングバネ手段38が設けられて
いる。
左右1対のタイロッド34L,34Rおよびナックルアーム36
L,36Rを介して左右1対の後輪6L,6Rに連結され、該後輪
操舵軸30の車幅方向(軸線方向)のストローク変位によ
り後輪6L,6Rが操舵される。また、この後輪操舵軸30に
は、該軸30を中立位置に復帰させるべく付勢する中立位
置復帰手段であるセンタリングバネ手段38が設けられて
いる。
上記後輪操舵軸30の軸線方向のストローク変位は上記
サーボモータ32によって行なわれる。即ち、上記サーボ
モータ32は、ステップモータから成り、上記コントロー
ルユニット24によって駆動制御され、ブレーキ手段40、
クラッチ手段42および減速歯車44から成る駆動力伝達系
を介してボールスクリュ手段46に回転を伝達し、該ボー
ルスクリュ手段46を介して上記センタリングバネ手段38
の付勢力に抗して後輪操舵軸30を中立位置から駆動す
る、即ちストローク変位させるように構成されている。
サーボモータ32によって行なわれる。即ち、上記サーボ
モータ32は、ステップモータから成り、上記コントロー
ルユニット24によって駆動制御され、ブレーキ手段40、
クラッチ手段42および減速歯車44から成る駆動力伝達系
を介してボールスクリュ手段46に回転を伝達し、該ボー
ルスクリュ手段46を介して上記センタリングバネ手段38
の付勢力に抗して後輪操舵軸30を中立位置から駆動す
る、即ちストローク変位させるように構成されている。
上記ブレーキ手段40は、上記サーボモータ32と後輪操
舵軸30との間の駆動力伝達系をロックして後輪操舵軸30
を所定の変位状態に保持するものである。即ち、定常操
舵時(目標操舵角が変化しないとき)には後輪操舵軸30
を所定の変位状態に保持する必要があるが、それをサー
ボモータ32によるサーボロックではなくこのブレーキ手
段40によって行なうことにより消費電力の節約を図ろう
とするものである。本実施例におけるブレーキ手段40
は、サーボモータの出力軸をロックする電磁ブレーキに
より構成されている。
舵軸30との間の駆動力伝達系をロックして後輪操舵軸30
を所定の変位状態に保持するものである。即ち、定常操
舵時(目標操舵角が変化しないとき)には後輪操舵軸30
を所定の変位状態に保持する必要があるが、それをサー
ボモータ32によるサーボロックではなくこのブレーキ手
段40によって行なうことにより消費電力の節約を図ろう
とするものである。本実施例におけるブレーキ手段40
は、サーボモータの出力軸をロックする電磁ブレーキに
より構成されている。
上記クラッチ手段42は、所定の異常発生時サーボモー
タ32と後輪操舵軸30との間の駆動力伝達系を切断して後
輪操舵軸30をフリーとし、もって該操舵軸30を上記セン
タリングバネ手段38により中立位置に復帰させて2WS状
態とし、いわゆるフェイルセーフを図ろうとするもので
ある。
タ32と後輪操舵軸30との間の駆動力伝達系を切断して後
輪操舵軸30をフリーとし、もって該操舵軸30を上記セン
タリングバネ手段38により中立位置に復帰させて2WS状
態とし、いわゆるフェイルセーフを図ろうとするもので
ある。
本実施例におけるクラッチ手段42は、直列に配設され
たノーマルオープン(無通電時切断)型電磁クラッチ42
Aとノーマルクローズ(無通電時接続)型電磁クラッチ4
2Bとで構成されている。
たノーマルオープン(無通電時切断)型電磁クラッチ42
Aとノーマルクローズ(無通電時接続)型電磁クラッチ4
2Bとで構成されている。
なお、この様にクラッチ手段42を直列に配設されたノ
ーマルオープン型電磁クラッチ42Aとノーマルクローズ
型クラッチ電磁48Bとの2個のクラッチにより構成した
のは、切断信頼性の向上と消費電力の節約を図るためで
ある。
ーマルオープン型電磁クラッチ42Aとノーマルクローズ
型クラッチ電磁48Bとの2個のクラッチにより構成した
のは、切断信頼性の向上と消費電力の節約を図るためで
ある。
即ち、まずクラッチを2個直列に設けることにより、
一方のクラッチが焼付等により切断不能となっても他方
のクラッチで駆動力伝達系を切断することができ、切断
信頼性の大幅な向上が図られる。また、2個直列に設け
るにあたって例えば2個共ノーマルオープン型とする
と、平常時(非異常発生時)双方に通電しなければなら
ず消費電力が倍になる。これに対し、2個共ノーマルク
ローズ型にすると消費電力の問題はなくなるが、例えば
クラッチ電源がフェイルした場合等に切断不能となる。
よって、一方をノーマルクローズ型とすることにより消
費電力の節約を図りつつ他方をノーマルオープン型とす
ることにより電源フェイル時等における切断信頼性の向
上を図ることができる。
一方のクラッチが焼付等により切断不能となっても他方
のクラッチで駆動力伝達系を切断することができ、切断
信頼性の大幅な向上が図られる。また、2個直列に設け
るにあたって例えば2個共ノーマルオープン型とする
と、平常時(非異常発生時)双方に通電しなければなら
ず消費電力が倍になる。これに対し、2個共ノーマルク
ローズ型にすると消費電力の問題はなくなるが、例えば
クラッチ電源がフェイルした場合等に切断不能となる。
よって、一方をノーマルクローズ型とすることにより消
費電力の節約を図りつつ他方をノーマルオープン型とす
ることにより電源フェイル時等における切断信頼性の向
上を図ることができる。
上記ボールスクリュ手段34は、ボールナット48と、操
舵軸30に刻設されたボールネジ50と、両者48,50の間に
介在せしめられたボール52とから成り、上記ボールナッ
ト48は上記減速歯車44と噛合する歯車54に固着されて該
歯車54と一体的に回転すると共に操舵軸30の軸線方向は
変位不能とされ、もって上記サーボモータ32によりこの
ボールナット48が回転せしめられるとそれに応じて操舵
軸30が軸線方向にストローク変位せしめられる。
舵軸30に刻設されたボールネジ50と、両者48,50の間に
介在せしめられたボール52とから成り、上記ボールナッ
ト48は上記減速歯車44と噛合する歯車54に固着されて該
歯車54と一体的に回転すると共に操舵軸30の軸線方向は
変位不能とされ、もって上記サーボモータ32によりこの
ボールナット48が回転せしめられるとそれに応じて操舵
軸30が軸線方向にストローク変位せしめられる。
上記センタリングバネ手段38は、操舵軸30に所定間隔
を置いて設けられた1対のストッパ56,58と、操舵軸30
に遊嵌されて両ストッパ56,58内に配設され、該両スト
ッパ56,58によって拡開方向の移動を規制された1対の
バネ受け60,62と、両バネ受け60,62間に圧縮状態で配設
されたセンタリングバネ64と、上記両バネ受け60,62が
上記両ストッパ56,58に当接している状態において該ス
トッパ56,58と同様に両バネ受け60,62の拡開方向の移動
を規制すべく該両バネ受け60,62に当接するケーシング
側ストッパ部66,68とを備えて成り、センタリングバネ6
4の圧縮荷重(プリセット荷重)により操舵軸30は常に
中立位置に向けて付勢されている。
を置いて設けられた1対のストッパ56,58と、操舵軸30
に遊嵌されて両ストッパ56,58内に配設され、該両スト
ッパ56,58によって拡開方向の移動を規制された1対の
バネ受け60,62と、両バネ受け60,62間に圧縮状態で配設
されたセンタリングバネ64と、上記両バネ受け60,62が
上記両ストッパ56,58に当接している状態において該ス
トッパ56,58と同様に両バネ受け60,62の拡開方向の移動
を規制すべく該両バネ受け60,62に当接するケーシング
側ストッパ部66,68とを備えて成り、センタリングバネ6
4の圧縮荷重(プリセット荷重)により操舵軸30は常に
中立位置に向けて付勢されている。
上記サーボモータ32による後輪操舵は、コントロール
ユニット38内の制御手段70によって制御される。該制御
手段70による後輪操舵制御はいわゆる車速感応型制御で
あり、車速と前輪操舵角とを制御パラメータとし、前輪
操舵に応じて後輪を操舵すると共にその際に操舵比(後
輪舵角/前輪舵角)を車速に応じて変更するものであ
る。車速に応じた操舵比の変更の一例としては第3図に
示すような場合がある。同図に示す制御特性を付与した
ときには、前輪舵角に対する後輪舵角は、車速が大きく
なるに従って同位相方向へ変化することとなり、このよ
うすを第4図に示す。
ユニット38内の制御手段70によって制御される。該制御
手段70による後輪操舵制御はいわゆる車速感応型制御で
あり、車速と前輪操舵角とを制御パラメータとし、前輪
操舵に応じて後輪を操舵すると共にその際に操舵比(後
輪舵角/前輪舵角)を車速に応じて変更するものであ
る。車速に応じた操舵比の変更の一例としては第3図に
示すような場合がある。同図に示す制御特性を付与した
ときには、前輪舵角に対する後輪舵角は、車速が大きく
なるに従って同位相方向へ変化することとなり、このよ
うすを第4図に示す。
このような後輪操舵制御をなすべく、コントロールユ
ニット24の制御手段70には、前記車速検出手段26、前輪
操舵角検出手段28および上記サーボモータ32の回転位置
を検出するロータリエンコーダ72からの信号が入力さ
れ、制御手段70では、前輪操舵角と車速とに基づいて目
標後輪操舵角を演算し、必要とする後輪操舵角に対応す
る制御信号がサーボモータ32に出力される。そして、サ
ーボモータ32の作動が適正になされているか否かをロー
タリエンコーダ72によって常時監視しつつ、つまりフィ
ードバック制御の下で後輪の6L,6Rの操舵がなされるよ
うになっている。
ニット24の制御手段70には、前記車速検出手段26、前輪
操舵角検出手段28および上記サーボモータ32の回転位置
を検出するロータリエンコーダ72からの信号が入力さ
れ、制御手段70では、前輪操舵角と車速とに基づいて目
標後輪操舵角を演算し、必要とする後輪操舵角に対応す
る制御信号がサーボモータ32に出力される。そして、サ
ーボモータ32の作動が適正になされているか否かをロー
タリエンコーダ72によって常時監視しつつ、つまりフィ
ードバック制御の下で後輪の6L,6Rの操舵がなされるよ
うになっている。
上記車速検出手段26は車両の駆動系から車速を検出す
るものであり、例えばエンジンクラン軸の回転数を検出
してそれから車速を求める車速センサにより構成されて
いる。
るものであり、例えばエンジンクラン軸の回転数を検出
してそれから車速を求める車速センサにより構成されて
いる。
上記制御手段70は、上記サーボモータ32の外に、上記
ブレーキ手段40およびクラッチ手段42の作動制御も行な
う。
ブレーキ手段40およびクラッチ手段42の作動制御も行な
う。
ブレーキ手段40の制御は、上述の如く定常操舵時サー
ボモータの出力軸をロックして後輪操舵軸30を所定の変
位状態に保持すべく行なわれ、クラッチ手段42の制御は
上述の如く所定の異常発生時切断状態として後輪操舵軸
30をセンタリングバネ手段38により中立位置に復帰させ
るべく行なわれる。
ボモータの出力軸をロックして後輪操舵軸30を所定の変
位状態に保持すべく行なわれ、クラッチ手段42の制御は
上述の如く所定の異常発生時切断状態として後輪操舵軸
30をセンタリングバネ手段38により中立位置に復帰させ
るべく行なわれる。
本実施例における後輪操舵装置においては、該後輪操
舵装置の異常発生時に後輪を中立位置(直進位置)に復
帰させて2輪操舵状態とするフエイルセーフ制御が上記
制御手段70によって行なわれ、かかるフエイルセーフ制
御には2つのモードが設定されてる。
舵装置の異常発生時に後輪を中立位置(直進位置)に復
帰させて2輪操舵状態とするフエイルセーフ制御が上記
制御手段70によって行なわれ、かかるフエイルセーフ制
御には2つのモードが設定されてる。
第1のフエイルセーフ制御モードは、上述の如くクラ
ッチ手段42を切断状態にして上記センタリングバネ手段
38により後輪を中立位置に復帰させるものであり、この
制御は上記サーボモータ32、制御手段70、エンコーダ72
等の故障の場合の様にサーボモータ32による後輪制御が
不可能な場合に行なわれる。
ッチ手段42を切断状態にして上記センタリングバネ手段
38により後輪を中立位置に復帰させるものであり、この
制御は上記サーボモータ32、制御手段70、エンコーダ72
等の故障の場合の様にサーボモータ32による後輪制御が
不可能な場合に行なわれる。
第2のフエイルセーフ制御モードは、サーボモータ32
によって後輪を中立位置に復帰させるものであり、この
制御は上記車速検出手段26や前輪操舵角検出手段28の故
障の場合の様に適切な4輪操舵制御は困難であるが未だ
サーボモータ32、制御手段70、エンコーダ72等は正常で
あり従ってサーボモータ32により後輪を中立位置に復帰
させることが可能な場合に行なわれる。
によって後輪を中立位置に復帰させるものであり、この
制御は上記車速検出手段26や前輪操舵角検出手段28の故
障の場合の様に適切な4輪操舵制御は困難であるが未だ
サーボモータ32、制御手段70、エンコーダ72等は正常で
あり従ってサーボモータ32により後輪を中立位置に復帰
させることが可能な場合に行なわれる。
上記コントロールユニット38は、後輪操舵制御の信頼
性を向上させると共に後輪操舵装置における各種の異常
(故障)を確実に検出して上記フエイルセーフ制御を適
切に行なうため、上記車速検出手段26をいずれも車両の
駆動系から車速を検出する2個の車速センサ26A,26Bに
より構成し、上記前輪操舵角検出手段28もハンドル舵角
に基づいて前輪操舵角を検出する前輪操舵角検出センサ
28Aと前輪操舵軸14の変位に基づいて前輪操舵角を検出
する前輪操舵角センサ28Bとで構成し、また後輪操舵角
を検出するエンコーダ72に対して後輪操舵軸30の変位に
基づいて後輪舵角を検出する後輪操舵角センサ74を付加
し、もって車速信号、前輪操舵角信号および後輪操舵角
信号が2重に入力されるように構成されると共に、さら
に他の各種の信号、即ちニュートラルクラッチスイッチ
76、インヒビタースイッチ78、ブレーキスイッチ80およ
びエンジンスイッチ82からON・OFF信号やオルタネータ
のL端子84からの発電の有無を示す信号が入力されるよ
うに構成されている。86は異常発生時に点灯せしめられ
る警告ランプである。
性を向上させると共に後輪操舵装置における各種の異常
(故障)を確実に検出して上記フエイルセーフ制御を適
切に行なうため、上記車速検出手段26をいずれも車両の
駆動系から車速を検出する2個の車速センサ26A,26Bに
より構成し、上記前輪操舵角検出手段28もハンドル舵角
に基づいて前輪操舵角を検出する前輪操舵角検出センサ
28Aと前輪操舵軸14の変位に基づいて前輪操舵角を検出
する前輪操舵角センサ28Bとで構成し、また後輪操舵角
を検出するエンコーダ72に対して後輪操舵軸30の変位に
基づいて後輪舵角を検出する後輪操舵角センサ74を付加
し、もって車速信号、前輪操舵角信号および後輪操舵角
信号が2重に入力されるように構成されると共に、さら
に他の各種の信号、即ちニュートラルクラッチスイッチ
76、インヒビタースイッチ78、ブレーキスイッチ80およ
びエンジンスイッチ82からON・OFF信号やオルタネータ
のL端子84からの発電の有無を示す信号が入力されるよ
うに構成されている。86は異常発生時に点灯せしめられ
る警告ランプである。
なお、上記各種のセンサやスイッチからの入力信号に
基づく故障検出は適宜に行なえば良いものであるが、例
えば車速検出手段26の故障について説明すると、本実施
例では、両車速センサ26A,26Bによって検出された車速
の差の絶対値が所値以上になった場合(車速不一致エラ
ー)や上記いずれかの車速センサによって検出された車
速が所定値以上の減速度で急減した場合(車速急減エラ
ー)には、車速検出手段26が故障したと判断し、上記第
2のフエイルセーフ制御モードにより2輪操舵状態に移
行させる制御が行なわれる。
基づく故障検出は適宜に行なえば良いものであるが、例
えば車速検出手段26の故障について説明すると、本実施
例では、両車速センサ26A,26Bによって検出された車速
の差の絶対値が所値以上になった場合(車速不一致エラ
ー)や上記いずれかの車速センサによって検出された車
速が所定値以上の減速度で急減した場合(車速急減エラ
ー)には、車速検出手段26が故障したと判断し、上記第
2のフエイルセーフ制御モードにより2輪操舵状態に移
行させる制御が行なわれる。
上記コントロールユニット24には、上記制御手段70と
共に車速急増検出手段88と疑似車速信号生成手段90とが
設けられている。車速急増検出手段88は上記車速検出手
段26によって検出された車速の所定の急増、例えばホイ
ールスピン時に検出される車速の急増の様に実際には生
じ得ない車速の急増を検出するものであり、上記疑似車
速信号生成手段90は上記車速急増検出手段88によって車
速の所定の急増が検出された場合、上記車速検出手段26
によって検出された車速より実際の車速に近い、上記急
増が生じる前の車速(後に述べる実施例では急増直前の
車速)を起点とし時間の経過に伴って増加する疑似車速
信号を生成するものであり、上記制御手段70は上記車速
急増検出手段88によって車速の所定の急増が検出された
場合それまで後輪の操舵制御パラメータの1つとして使
用していた車速検出手段26から出力された車速の代わり
に上記疑似車速信号生成手段90から出力された疑似車速
信号を使用し、該疑似車速に基づいて操舵比を適宜変更
しながら後輪の操舵を行なう様に構成されている。
共に車速急増検出手段88と疑似車速信号生成手段90とが
設けられている。車速急増検出手段88は上記車速検出手
段26によって検出された車速の所定の急増、例えばホイ
ールスピン時に検出される車速の急増の様に実際には生
じ得ない車速の急増を検出するものであり、上記疑似車
速信号生成手段90は上記車速急増検出手段88によって車
速の所定の急増が検出された場合、上記車速検出手段26
によって検出された車速より実際の車速に近い、上記急
増が生じる前の車速(後に述べる実施例では急増直前の
車速)を起点とし時間の経過に伴って増加する疑似車速
信号を生成するものであり、上記制御手段70は上記車速
急増検出手段88によって車速の所定の急増が検出された
場合それまで後輪の操舵制御パラメータの1つとして使
用していた車速検出手段26から出力された車速の代わり
に上記疑似車速信号生成手段90から出力された疑似車速
信号を使用し、該疑似車速に基づいて操舵比を適宜変更
しながら後輪の操舵を行なう様に構成されている。
本実施例においては、後輪の操舵制御パラメータとし
て用いられる車速(制御車速)Vnは第5図に示す手順に
より決定される。
て用いられる車速(制御車速)Vnは第5図に示す手順に
より決定される。
まず、S1およびS2において前記2つの車速センサ26A,
26Bによって検出された車速VAnとVBnの演算を行なう。
次に、S3において双方急増フラグFACCがセットされてい
るか否かを判別する。この双方急増フラグFACCは、以下
に述べる様に、車速センサ26A,26Bによって検出された
両車速が共に所定の急増を行なった場合にセットされる
ものである。該フラグFACCがセットされていない、即ち
NO場合には、S4において上記一方の車速VAnが所定の急
増を行なったか否かを判別する。この判別においては、
車速センサ26Aによる今回の検出車速VAnと1回前の検出
車速VAn-1との差が所定値C、例えば0.1秒間当り4km/h
より大きい場合に所定の急増があったと判別される。上
記S4においてVAnは所定の急増を行なっていない、即ちN
Oと判断された場合は、S5において上記VAnと同様の方法
で車速VBnが所定の急増を行なったか否かを判別する。
このS5においてVBnは所定の急増を行なっていない、即
ちNOと判断された場合は、両車速VAn,VBn共に所定の急
増を行なっていないので、S6においてVAnとVBnのどちら
が大きいかを判別し、両者が等しいもしくはVAnが大き
い場合にはS7においてVAnを制御車速Vnとし、VBnが大き
い場合にはS8においてVBnを制御車速Vnとする。
26Bによって検出された車速VAnとVBnの演算を行なう。
次に、S3において双方急増フラグFACCがセットされてい
るか否かを判別する。この双方急増フラグFACCは、以下
に述べる様に、車速センサ26A,26Bによって検出された
両車速が共に所定の急増を行なった場合にセットされる
ものである。該フラグFACCがセットされていない、即ち
NO場合には、S4において上記一方の車速VAnが所定の急
増を行なったか否かを判別する。この判別においては、
車速センサ26Aによる今回の検出車速VAnと1回前の検出
車速VAn-1との差が所定値C、例えば0.1秒間当り4km/h
より大きい場合に所定の急増があったと判別される。上
記S4においてVAnは所定の急増を行なっていない、即ちN
Oと判断された場合は、S5において上記VAnと同様の方法
で車速VBnが所定の急増を行なったか否かを判別する。
このS5においてVBnは所定の急増を行なっていない、即
ちNOと判断された場合は、両車速VAn,VBn共に所定の急
増を行なっていないので、S6においてVAnとVBnのどちら
が大きいかを判別し、両者が等しいもしくはVAnが大き
い場合にはS7においてVAnを制御車速Vnとし、VBnが大き
い場合にはS8においてVBnを制御車速Vnとする。
上記S5においてVBnが所定の急増を行なっている、即
ちYESと判断された場合は、VAnは急増せずVBnが急増し
ているので、S9において急増していないVAnを制御車速V
nとする。また、上記S4においてVAnが所定の急増を行な
っている、即ちYESと判断された場合はS10においてVBn
が所定の急増を行なっているか否かS5と同様の方法で判
別し、所定の急増を行なっていない、即ちNOの場合は、
VAnは急増しVBnは急増していないので、S11において急
増していないVBnを制御車速Vnとする。
ちYESと判断された場合は、VAnは急増せずVBnが急増し
ているので、S9において急増していないVAnを制御車速V
nとする。また、上記S4においてVAnが所定の急増を行な
っている、即ちYESと判断された場合はS10においてVBn
が所定の急増を行なっているか否かS5と同様の方法で判
別し、所定の急増を行なっていない、即ちNOの場合は、
VAnは急増しVBnは急増していないので、S11において急
増していないVBnを制御車速Vnとする。
上記S10において所定の急増を行なっている、即ちYES
と判断された場合は、YAnとVBnの双方が所定の急増を行
なっており、この場合にはS12において双方急増フラグF
ACCをセットし、S13およびS14において不一致エラーお
よび急減エラーの検出を禁止し、S15においてタイマを
スタートさせ、S16において疑似車速を演算しその演算
した疑似車速を制御車速Vnとする。
と判断された場合は、YAnとVBnの双方が所定の急増を行
なっており、この場合にはS12において双方急増フラグF
ACCをセットし、S13およびS14において不一致エラーお
よび急減エラーの検出を禁止し、S15においてタイマを
スタートさせ、S16において疑似車速を演算しその演算
した疑似車速を制御車速Vnとする。
上記不一致エラー検出禁止とは、前述の両車速VAnとV
Bnとの差が所定値、例えば±5km/h以上である場合には
車速センサの故障と判断して2輪操舵状態に移行さるフ
エイルセーフ制御を禁止することを意味する。なぜなら
ば、ホイールスピン等で車速が急増している場合には両
車速センサの車速読み込みタイミングの差で両車速が上
記所定値を越える場合が生じ得るからである。
Bnとの差が所定値、例えば±5km/h以上である場合には
車速センサの故障と判断して2輪操舵状態に移行さるフ
エイルセーフ制御を禁止することを意味する。なぜなら
ば、ホイールスピン等で車速が急増している場合には両
車速センサの車速読み込みタイミングの差で両車速が上
記所定値を越える場合が生じ得るからである。
上記急減エラー検出禁止とは、前述の両車速VAnとVBn
のいずれかが所定値以上急減した場合には車速センサの
故障と判断して2輪操舵状態に移行させるフエイルセー
フ制御を禁止することを意味する。なぜならば、ホイー
ルスピン等て車速が急増している場合に運転者が急にブ
レーキを踏み込むと車速が上記所定値以上急減する場合
が生じ得るからである。
のいずれかが所定値以上急減した場合には車速センサの
故障と判断して2輪操舵状態に移行させるフエイルセー
フ制御を禁止することを意味する。なぜならば、ホイー
ルスピン等て車速が急増している場合に運転者が急にブ
レーキを踏み込むと車速が上記所定値以上急減する場合
が生じ得るからである。
上記S15においてタイマスタートにより計測される時
間TはS16における疑似車速演算に用いられる。該S16に
おいて疑似車速は、式(V0+2×10T)で演算される。
ここでV0は上記S12において双方急増フラグFACCがセッ
トされる直前の制御車速であり、Tは上述の如くS16に
おいて計測される時間であり、該式によればT=0のと
きの疑似車速はV0であり以降は時間Tの経過に伴ないこ
のV0に対し0.1秒毎に2km/hづつ加算したものが疑似車速
とされる。
間TはS16における疑似車速演算に用いられる。該S16に
おいて疑似車速は、式(V0+2×10T)で演算される。
ここでV0は上記S12において双方急増フラグFACCがセッ
トされる直前の制御車速であり、Tは上述の如くS16に
おいて計測される時間であり、該式によればT=0のと
きの疑似車速はV0であり以降は時間Tの経過に伴ないこ
のV0に対し0.1秒毎に2km/hづつ加算したものが疑似車速
とされる。
上記の如くして双方急増フラグFACCをセットした後は
S16において演算される疑似車速が制御車速Vnとして用
いられ、S17においてこの疑似車速から成る制御車速Vn
がVAnとVBnのうち大きい方(S17中の(VAnVBn)はこ
のことを意味する)以上であるか否かが判別され、NOの
場合にはそのままスタートに戻ると共にYESの場合にはS
18において双方急増フラグFACCをリセットしてスタート
に戻る。
S16において演算される疑似車速が制御車速Vnとして用
いられ、S17においてこの疑似車速から成る制御車速Vn
がVAnとVBnのうち大きい方(S17中の(VAnVBn)はこ
のことを意味する)以上であるか否かが判別され、NOの
場合にはそのままスタートに戻ると共にYESの場合にはS
18において双方急増フラグFACCをリセットしてスタート
に戻る。
上記S17においてNOと判断されてスタートに戻った場
合には、S3において双方急増フラグFACCはセットされて
いるのでYESと判断され、S19においてVAnとVBnは一致し
ておりかつ所定の速度Vcより小であるか否かが判別さ
れ、NOの場合にはS16に進み、YESの場合にはS20でVAn=
VBn<Vcの状態になってから所定時間経過したか否かが
判別され、NOの場合はS16に進むと共にYESの場合にはS2
1において双方急増フラグFACCをリセットしてS6に進
む。
合には、S3において双方急増フラグFACCはセットされて
いるのでYESと判断され、S19においてVAnとVBnは一致し
ておりかつ所定の速度Vcより小であるか否かが判別さ
れ、NOの場合にはS16に進み、YESの場合にはS20でVAn=
VBn<Vcの状態になってから所定時間経過したか否かが
判別され、NOの場合はS16に進むと共にYESの場合にはS2
1において双方急増フラグFACCをリセットしてS6に進
む。
つまり、上記S12において双方急増フラグFACCがセッ
トされた後は、S16において疑似車速が演算されると共
にこの疑似車速が制御車速Vnとして用いられ、途中でV
An=VBn<Vとなりかつ所定時間を経過した場合(S19、
S20)を除きその疑似車速がVAnとVBnのうち大きい方以
上になる(S17)まではその疑似車速を制御車速Vnとし
て使用し続ける。この場合の一例を第6図に示す。図示
の例はVAn>VBnの場合であり、AはVAn,VBn共に所定の
急増を行なったと判断された時、BはVn≧(VAnVBn)
と判断された時、破線は疑似車速を示し、この疑似車速
が示されている期間はその疑似車速が制御車速Vnとして
用いられる。
トされた後は、S16において疑似車速が演算されると共
にこの疑似車速が制御車速Vnとして用いられ、途中でV
An=VBn<Vとなりかつ所定時間を経過した場合(S19、
S20)を除きその疑似車速がVAnとVBnのうち大きい方以
上になる(S17)まではその疑似車速を制御車速Vnとし
て使用し続ける。この場合の一例を第6図に示す。図示
の例はVAn>VBnの場合であり、AはVAn,VBn共に所定の
急増を行なったと判断された時、BはVn≧(VAnVBn)
と判断された時、破線は疑似車速を示し、この疑似車速
が示されている期間はその疑似車速が制御車速Vnとして
用いられる。
また、Vn≧(VAnVBn)となる前にVAnとVBnが一致し
かつ所定車速Vcより小となると共にそうなった後所定時
間が経過した後は、ホイールスピン等の異常状態は終了
し車速センサによって検出される車速は適正なものを判
断し、よって疑似車速ではなく車速センサによって検出
された車速に基づいて制御車速Vnを決定する。この場合
の一例を第7図に示す。図においてAおよび破線につい
ては第6図の場合と同様であり、DはVAn=VBn<Vcと判
断された時、Eはその判断後所定時間t0が経過した時を
示す。
かつ所定車速Vcより小となると共にそうなった後所定時
間が経過した後は、ホイールスピン等の異常状態は終了
し車速センサによって検出される車速は適正なものを判
断し、よって疑似車速ではなく車速センサによって検出
された車速に基づいて制御車速Vnを決定する。この場合
の一例を第7図に示す。図においてAおよび破線につい
ては第6図の場合と同様であり、DはVAn=VBn<Vcと判
断された時、Eはその判断後所定時間t0が経過した時を
示す。
本発明に係る車両の後輪操舵装置は、その要旨を越え
ない範囲において種々の変更態様を取り得、上記実施例
に限定されるものではない。
ない範囲において種々の変更態様を取り得、上記実施例
に限定されるものではない。
例えば、上記実施例では車速センサを2個設け、その
2個の車速センサによって検出される車速の双方が急増
した場合のみ疑似車速信号を用いているが、例えば一方
の車速のみが急増した場合にも疑似車速を使用する様に
しても良く、車速センサが1つの場合には勿論そのセン
サによって検出された車速が急増した場合に疑似車速を
使用する様にすれば良い。
2個の車速センサによって検出される車速の双方が急増
した場合のみ疑似車速信号を用いているが、例えば一方
の車速のみが急増した場合にも疑似車速を使用する様に
しても良く、車速センサが1つの場合には勿論そのセン
サによって検出された車速が急増した場合に疑似車速を
使用する様にすれば良い。
また、疑似車速の演算方法や急増判定基準も適宜に設
定すれば良く、またいつまで疑似車速を使用するかとい
う点についても適宜に決定すれば良い。
定すれば良く、またいつまで疑似車速を使用するかとい
う点についても適宜に決定すれば良い。
(発明の効果) 上述の様に、本発明に係る車両の後輪操舵装置におい
ては、車速急増検出手段と疑似車速信号生成手段とを備
え、車速の判定の急増が検出された場合には疑似車速信
号生成手段によって生成された疑似車速信号に基づいて
後輪の操舵制御が行なわれるので、車速検出手段が駆動
系から車速を検出するものであり従ってホイールスピン
時の如く実際には生じ得ない様な車速の急増が検出され
た場合においても、より実際の車速に近い疑似信号によ
って後輪の操舵制御が行なわれ、従ってより適切な後輪
の操舵制御を実現することができる。また、疑似車速が
車速検出手段によって検出された車速より大きくなった
場合はその車速よりも上記疑似車速の方が実際の車速に
対する誤差が大である。しかるに、本発明では、疑似車
速信号に基づいて後輪操舵制御が行なわれているときに
疑似車速が車速検出手段によって検出された車速より大
きくなった場合には、疑似車速から車速検出手段によっ
て検出された車速に切り換えて後輪操舵制御が行なわれ
るので、その様な場合においても疑似車速に基づいて後
輪操舵制御を続行することによる不都合を回避すること
ができる。
ては、車速急増検出手段と疑似車速信号生成手段とを備
え、車速の判定の急増が検出された場合には疑似車速信
号生成手段によって生成された疑似車速信号に基づいて
後輪の操舵制御が行なわれるので、車速検出手段が駆動
系から車速を検出するものであり従ってホイールスピン
時の如く実際には生じ得ない様な車速の急増が検出され
た場合においても、より実際の車速に近い疑似信号によ
って後輪の操舵制御が行なわれ、従ってより適切な後輪
の操舵制御を実現することができる。また、疑似車速が
車速検出手段によって検出された車速より大きくなった
場合はその車速よりも上記疑似車速の方が実際の車速に
対する誤差が大である。しかるに、本発明では、疑似車
速信号に基づいて後輪操舵制御が行なわれているときに
疑似車速が車速検出手段によって検出された車速より大
きくなった場合には、疑似車速から車速検出手段によっ
て検出された車速に切り換えて後輪操舵制御が行なわれ
るので、その様な場合においても疑似車速に基づいて後
輪操舵制御を続行することによる不都合を回避すること
ができる。
第1図は本発明の一実施例の概要を示すブロック図、 第2図は第1図に示す実施例を備えた4輪操舵装置の一
例を示す概略図、 第3図および第4図は後輪操舵制御特性の一例を示す
図、 第5図は後輪操舵制御パラメータとして用いる車速(制
御車速)の決定手順を示すフローチャート、 第6図および第7図はそれぞれ上記制御車速決定の態様
を示す図である。 6L,6R……後輪 8……後輪操舵装置 22……後輪操舵手段 70……制御手段 88……車速急増検出手段 90……疑似車速信号生成手段
例を示す概略図、 第3図および第4図は後輪操舵制御特性の一例を示す
図、 第5図は後輪操舵制御パラメータとして用いる車速(制
御車速)の決定手順を示すフローチャート、 第6図および第7図はそれぞれ上記制御車速決定の態様
を示す図である。 6L,6R……後輪 8……後輪操舵装置 22……後輪操舵手段 70……制御手段 88……車速急増検出手段 90……疑似車速信号生成手段
Claims (1)
- 【請求項1】後輪を操舵する後輪操舵手段と、 車両駆動系から車速を検出する車速検出手段と、 該車速検出手段によって検出された車速の所定の急増を
検出する車速急増検出手段と、 上記車速急増検出手段によって車速の所定の急増が検出
された場合、該急増が生じる前の車速を起点とし時間の
経過に伴って増加する疑似車速の信号を生成する疑似車
速信号生成手段と、 上記車速検出手段によって検出された車速を制御パラメ
ータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、上記車速
急増検出手段によって上記車速の所定の急増が検出され
るとその後は上記車速に代えて上記疑似車速を制御パラ
メータの1つとして上記後輪操舵手段を制御し、この疑
似車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手段
を制御している途中に上記擬似車速が上記車速検出手段
によって検出された車速より大きくなるとその後は上記
擬似車速に代えて上記車速検出手段によって検出された
車速を制御パラメータの1つとして上記後輪操舵手段を
制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする車両
の後輪操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14985188A JP2731847B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 車両の後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14985188A JP2731847B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 車両の後輪操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01317875A JPH01317875A (ja) | 1989-12-22 |
JP2731847B2 true JP2731847B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=15484034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14985188A Expired - Fee Related JP2731847B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 車両の後輪操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2731847B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4803337B2 (ja) * | 2001-09-19 | 2011-10-26 | 株式会社ジェイテクト | 車両の操舵装置 |
FR2895347B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-02-15 | Renault Sas | Procede et dispositif de commande de l'angle de braquage de roue arriere d'un vehicule automobile |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14985188A patent/JP2731847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01317875A (ja) | 1989-12-22 |
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