JPH02293262A - 車両用補助操舵装置のフェールセーフ装置 - 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） 本発明は車両用補助操舵装置の車速検出手段が異常を生
じた時の対策を行うフエールセーフ装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 車両用補助操舵装置は、前輪操舵時高速旋回安定性又は
低速小廻り性能を向上させるために、前輪及び後輪の少
なくとも一方を補助操舵する。

この際、高速旋回安定性を向上させるために後輪を補助
操舵する場合につき述べると、後輪舵角δ，は θ δ，＝ｋ　・ Ｎ 但し、ｋ：比例定数 θ：ステアリングホイール操舵角 Ｎ：ステアリングギャ比 により求め、この演算舵角だけ後輪を前輪と同相方向に
操舵する。

ところで比例定数ｋは例えば第５図の如く、車速■の関
数として０〜０．３の範囲に定める。

（発明が解決しようとする課題） しかして、車速Ｖを検出する車速検出手段が断線やチヤ
タリング等の異常により、検出車速を急変させると、こ
れに随伴して比例定数ｋも急変し、補助舵角の急変を生
ずる。

例えば第６図に点線で示す如く、瞬時ｔ，に上記の異常
で検出車速が１２０ｋｍ／ｈからＯｋｒｎ／ｈへ一挙に
低下すると、比例定数ｋは第５図に徴して明らかな通り
０．３からＯに急変する。この異常が、第７図（ａ）に
示す如く前輪舵角δｆ（ステアリングホイール操舵角を
θ、ステアリングギャ比をＮとするとδ，＝θ／Ｎで表
される）を一定値δ，に保った定常円旋回中、瞬時１．
に同図（ｂ）　，　（ｃ）中点線図示の如くに生ずると
、前記の式より求まる後輪舵角δゎは同図（ｄ）中点線
で示す如《に０．３　δ，Ｉから０へと急変する。

かかる後輪舵角の急変は同図（ｅ）　，　（ｆ）中点線
で示す如く車両のヨーレートψを急変させて大きなヨー
ジャークリ＝φ１を発生する。ヨージャークψと後輪舵
角変化速度δ１との間には第８図の如き関係があり、上
記のψえは乗員に不快な車両挙動の急変を感じさせない
ヨージャーク域の上限値とされる８　ｄｅｇ／ｓｅｃ”
より温か大きく、前記の異常時不快な車両挙動の急変が
生ずるのを免れない。

本発明はかかる異常時の補助舵角変化速度を、不快な車
両挙動の急変が生じないよう抑制することにより上述の
問題を解消することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明フェールセーフ装置は第１図に概
念を示す如く、前輪操舵時、車速検出手段により検出し
た車速に応じ前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵
するようにした装置において 前記車速検出手段の検出車速が栄，変する異常を検知す
る異常検知手段と、 この異常時、該異常の発生にともなう補助舵角変化の速
度を抑制する補助舵角変化速度抑制手段とを設けてなる
ものである。

（作　用） 補助操舵装置は、前輪操舵時車速検出手段により検出し
た車速に応じ前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵
し、車両の運動性能を向上させる。

ところで車速検出手段が断線やチヤタリング等による異
常で検出車速を急変させると、異常検知手段がこれを検
知して補助舵角変化速度抑制手段を機能させる。この手
段は、当該異常時これにともなう検出車速の急変に随伴
した補助舵角変化の速度を検出車速の急変に追従させず
、抑制する。

よって、車速検出手段の異常で検出車速が急変しても、
補助舵角は対応する高速で変化することがなく、車両挙
動の急変を乗員に感じさせないようにすることができる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第２図は本発明のフェールセーフ対策をした後輪操舵装
置のシステムを示し、図中ＩＬ，ＩＲは夫々左右前輪、
２Ｌ，２Ｒは夫々左右後輪である。

前輪ＩＬ，ＩＲを夫々ステアリングホイール３によりス
テアリングギャ４を介して転舵可能とし、トランスバー
スリンク５Ｌ，５Ｒ及びアッパーア−４６Ｌ，６Ｒを含
むリャサスペンション装置により車体のリャサスペンシ
ョンメンバ７に懸架された後輪２Ｌ，２Ｒも転舵可能と
するため、後輪のナックルアーム８Ｌ，８Ｒ間をアクチ
ュエータ９及びその両端におけるサイドロッドＩＯＬ，
　ＩＯＲにより相互に連結する。

アクチュエータ９はスプリングセンタ式復動液圧シリン
ダとし、その２室を夫々管路１１Ｌ，　ＩＩＲにより電
磁比例式圧力制御弁１２に接続する。この制御弁１２に
は更にポンプ１３及びリザーバタンク１４を含む液圧源
の液圧管路１５及びドレン管路１６を夫々接続する。制
御弁１２はスプリングセンタ式３位置弁とし、両ソレノ
イド１２Ｌ，１２ＲＯＯＦＦ時管路１１Ｌ，　ＩＩＲを
無圧状態にし、ソレノイド１２ＬのＯＮ時通電！　ｉＬ
に比例した圧力を管路１１Ｌに供給し、ソレノイド１２
ＲのＯＮ時通電量ｉＲに比例した圧力を管路１１Ｒに供
給するものとする。管路１１Ｌからの圧力はその値に応
じた舵角だけ後輪をアクチュ工一夕９により左転舵し、
管路１１Ｒからの圧力はその値に応じた舵角だけ後輪を
アクチュエータ９により右転舵する。

ソレノイド１２Ｌ，　１２ＨのＯＮ，　ＯＦＦ及び通電
量はコントローラ１７により電子制御し、このコントロ
ーラ１７は第３図に示す如くデジタル演算回路１７ａと
、デジタル入力検出回路１７ｂと、記憶回路１７ｃと、
Ｄ／Ａ変換器１７ｄと、駆動回路１７ｅとで構成する。

コントローラ１７には、ステアリングホイール３の操舵
角θを検出する操舵角センサエ８からの信号、及び車速
Ｖを検出する車速センサｌ９からの信号を夫々、デジタ
ル入力検出回路１７ｂを経て入力する。コントローラ１
７のデジタル演算回路１７ａはこれら入力情報及び記憶
回路１７ｃの格納情報から第４図の制御プログラムを一
定時間Δｔ毎に繰返し実行して後輪を操舵する。

第４図中ステップ３１では操舵角θ及び車速■を読込み
、次のステップ３２では検出車速■からその変化速度Ｖ
を演算し、この演算に当っては第４図に示す制御プログ
ラムの演算サイクル／ｔ毎における検出車速■の変化量
をもって検出車速の変化速度■とする。ステップ３３で
は後述の異常フラグＦＬＧが１にセットされているか否
か、つまり車速Ｖを検出する系に既に異常が認められて
いるか否かをチェックし、認められていなければステッ
プ３４で検出車速の変化速度■が設定値Ｏ．以上か否か
により上記の異常が発生したか否かを判別する。

異常がなければステップ３５において、ステップ３１で
の検出車速■を用い第５図に対応するテーブルデータよ
り比例定数ｋをルックアップする。そして、ステップ３
６．　３７でｋ＝ｏとなる度に前記の異常フラグＦＬＧ
をＯにリセットし、ステップ３８で前記の式 θ δ，＝ｋ　　・ Ｎ を演算して後輪舵角δ、を求めると共に、この演算舵角
δ，．（符号で後輪舵角方向が判る）に応じたｉＬ（左
操舵時）又はｉＲ　　（右操舵時）を出力して後輪を演
算通りに操舵する。

ところでステップ３４で■≧Ｖ，と判別する車速検出系
の断線やチヤタリングによる異常時、ステップ３９でこ
のことを示すように異常フラグＦＬＧを１にセットし、
以後ステンプ３７でＦＬＧ＝Ｏにされる迄はステップ３
３がステップ３４．　３９をスキップするようになす。

次のステップ４０〜４２では、当該異常時に検出車速が
急変して検出車速に基く比例定数ｋ、従って後輪舵角δ
，を急変させることのないよう、或る時間勾配（＋，を
もって変化する擬似車速ｖｉを求め、これを検出車速■
としてステップ３５．　３８での後輪舵角制御に資する
。つまりステップ４０における基準車速ｖ０は初回時ス
テップ３１での読込み値に、又次回以後はステップ４１
での前回凝似車速Ｖ．に相当し、従ってｖ，　＝　ＶＯ
　−　ｖｔ×Δｔにより求める擬似車速Ｖ．は第６図及
び第７図（ｂ）の場合実線で示す如《異常発生瞬時ｔ，
かられの速度で低下する車速値を示し、このｖ１をステ
ップ４２で車速■にセットする。

ここで車速変化速度Ｑ、はこれに基く車速変化、つまり
比例定数ｋの変化、言い換えれば後輪舵角変化が車両挙
動の急変を生じないような車速変化速度の上限値とし、
例えば以下の如くに定める。

即ち、第８図において車両挙動の変化を感じないのはヨ
ージャークψが８　ｄｅｇ／ｓｅｃ”以下の領域であり
、従って後輪舵角変化速度δ，が１．３　ｄｅｇ／ｓｅ
ｃ以下であれば、乗員は車両挙動の変化を怒じないです
む。このδｒ　＝１．３　ｄｅｇ／ｓｅｃ　　に対応し
た車速変化速度０Ｉを第６図及び第７図の例につき求め
るに、異常発生瞬時ｔ，の後輪舵角δ，は、ステアリン
グホイール操舵角θが６０　ｄｅｇ，ステアリングギャ
比Ｎが１５、従って第７図（ａ）中の前輪舵角δ，，が
４　ｄｅｇであるとすると、車速Ｖ　＝１２０　ｋｍ／
ｈに対応してｋ　＝０．３であるため、前述の式よりδ
，＝１．２　ｄｅｇとなる。ここでこの後輪舵角δ，　
＝１．２ｄｅｇが上記δｒ　−１．３　ｄｅｇ／ｓｅｅ
に対応した速度で０となるための、つまり第６図中瞬時
ｔｌからｋ＝ｏとなる瞬時ｔ２迄の時間は となる。従って瞬時ｔ１での異常発生以後は第４図中ス
テップ３１での検出車速に代え、第６図及び第７図（ｂ
）中実線で示す如＜　Ｖ！　＝６５．２ｋｍ／ｈ／ｓｅ
ｃの時間勾配をもって低下する凝似車速Ｖｉ　（第４図
中ステップ４０で前述したように求める）を車速として
ステップ３５．　３８における後輪舵角δ，の演算に資
することとし、当該異常時に車両の挙動変化を乗員に感
じさせることのないようにする。

なお上記のν＝−６５．２ｋｍ／ｈ／ｓｅｃは１８．１
ｍ／ｓｅｃ”と換算され、１．８Ｇの減速度に相当する
が、運転者のブレーキペダル踏力により得られる減速度
は最大でもせいぜい１．０Ｇ程度であり、異常時以外に
擬似車速Ｖ，が検出車速■の代りに用いられる不都合を
生じることはない。

かかる異常対策によれば第７図の場合、異常発生瞬時ｔ
，以後同図（ｂ）に実線で示す如くゆるやかに変化する
凝似車速Ｖ．が車速として比例定数ｋ及び後輪舵角δ２
の決定に用いられ、これらを同図（ｂ）　，　（ｃ）　
Ｋ実線で示す如くゆるやかに変化させることができる。

このためヨーレートψ及びヨージャークψも夫々同図（
ｅ）　，　（ｆ）に実線で示す如くゆるやかに変化し、
特にヨージャーク変化量ψ，を第８図中８　ｄｅｇ／ｓ
ｅｅｚ以下の領域におさめることができ、当該異常発生
時に車両挙動の変化を乗員に怒しさせることがなくなる
。

（発明の効果） かくして本発明フェールセーフ装置は上述の如く、車速
検出手段の異常時これにともなう補助舵角変化の速度を
抑制する（回示例では検出車速を擬似車速に置換してこ
れを行う）構成としたから、上記の異常時に補助舵角が
急変して乗員に不快な挙動変化を怒じさせるような問題
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明フエールセーフ装置の概念図、第２図は
本発明装置の一実施例を示すシステム図、 第３図は同システムにおけるコントローラのブロノク線
図、 第４図はコントローラの制御プログラムを示すフローチ
ャート、 第５図は同例における比例定数の変化特性図、第６図は
本発明の対策をした場合と、対策をしない場合の、異常
時における車速信号の変化速度を比較して示す線図、 第７図（ａ）〜（ｆ）は夫々本発明の対策をした場合と
、対策をしない場合の異常時における後輪操舵タイムチ
ャート、 第８図は後輪舵角変化速度と車両ヨージャークとの関係
線図である。 ＬＬ，ＩＲ・・・前輪 ２Ｌ，２Ｒ・・・後輪 ３・・・ステアリングホイール ４・・・ステアリングギャ ５Ｌ，５Ｒ・・・トランスバースリンク６Ｌ，６Ｒ・・
・アッパアーム ７・・・リャサスペンションメンバ ９・・・アクチニエータ １２・・・電磁比例式圧力制御弁 １７・・・コントローラ １８・・・操舵角センサ １９・・・車速センサ １， １， 第８ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪操舵時、車速検出手段により検出した車速に応
   じ前輪及び後輪の少なくとも一方を補助操舵するように
   した装置において 前記車速検出手段の検出車速が急変する異常を検知する
   異常検知手段と、 この異常時、該異常の発生にともなう補助舵角変化の速
   度を抑制する補助舵角変化速度抑制手段とを具備してな
   ることを特徴とする車両用補助操舵装置のフェールセー
   フ装置。