JPH1172302A - 転舵角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転舵角センサの異常を早期に且つ的確に検出
する。 【解決手段】転舵角センサ９からの互いに逆特性の検出
信号δ_A ，δ_B の和である舵角和δ_A+B について、前回
及び今回検出時の舵角和δ_A+B （ｎ−１）とδ
_{A+ B} （ｎ）との差である舵角和変化量Δδ_A+B が継続し
て正又は負であるときの舵角和変化量Δδ_A+B を変化量
累積値ＳＵＭとして積算すると共にカウント値ＣＮＴを
順次更新し、変化量累積値ＳＵＭが所定値α以上となり
且つカウント値ＣＮＴが所定値β以下であるとき、転舵
角センサ９が異常として判断する。検出信号δ_A ，δ_B
は逆特性であるため舵角和δ_A+B は所定値となるから、
この所定値とのずれ量である変化量累積値ＳＵＭが、所
定値α以上となったとき転舵角センサ９の異常とみなす
ことができ、また、経時変化等により変化量累積値ＳＵ
Ｍが所定値α以上となった場合は、カウント値ＣＮＴが
所定値β以上となるから異常の誤検知が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車輪の転舵角を
検出する転舵角検出装置に関し、特に、二つの舵角セン
サを設けることにより、前記舵角センサの異常を的確に
検出することの可能な転舵角検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、電動モータにより後輪の
転舵角を制御するようにした後輪操舵制御装置において
は、ステアリングホイールの操舵角に基づいて後輪の目
標転舵角を設定し、転舵角センサによって検出した後輪
の転舵角をフィードバック情報として、後輪の転舵角が
前述の目標転舵角と一致するように電動モータを駆動制
御するようになっている。

【０００３】ここで、後輪操舵制御装置においては、転
舵角センサで検出した後輪の転舵角に基づいて電動モー
タを駆動制御するようにしているため、転舵角センサの
異常を早期に検出することが必要である。そのため、転
舵角センサの異常を検出する方法として、例えば、同一
の転舵角センサを二つ設け、これら転舵角センサの検出
信号の絶対値差を求め、この差が異常判断しきい値より
大きいか否かに基づいて転舵角センサの異常を検出する
方法がある。

【０００４】しかしながら、この方法では、検出信号の
出力方向が考慮されていないため、２つの検出信号が互
いに逆方向である場合等には、転舵角センサに異常が生
じた時点から相当時間遅れてセンサ異常が検知されるこ
とになる。つまり、センサ異常のしきい値としては、セ
ンサのばらつきや経時変化を考慮した場合、ある程度の
大きな値として設定せざるを得なく、一方のセンサから
プラス方向に異常判断しきい値に相当する検出信号が出
力され、他方のセンサからマイナス方向に異常判断しき
い値に相当する検出信号が出力されている時等には、各
検出信号の絶対値比較では略零となって正常と判断さ
れ、この状態からさらに両検出信号の差が広がり、各検
出信号の絶対値の差が異常判断しきい値を越えたときに
異常として判断されることになる。

【０００５】これを回避するため、例えば、特開平６−
２１９３０１号公報に記載されているように、メイン及
びサブの二つの後輪舵角センサを設け、サブ後輪舵角セ
ンサの検出信号が単調増減変化しているときに、各セン
サの検出信号に基づいてメイン後輪舵角センサの異常を
検知するようにし、サブ後輪舵角センサの検出信号の変
化方向に対するメイン後輪舵角センサの検出信号の値を
も考慮してメイン後輪舵角センサの異常検出を行うこと
によって、メイン及びサブ後輪舵角センサの検出信号の
検出方向が逆方向である場合でも、メイン後輪舵角セン
サの異常を検出できるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２１９３０１号公報に記載された異常検出方法
では、異常が発生してから異常が検出されるまでの期間
における実際の転舵角と後輪舵角センサにより検出され
る異常発生に伴う誤差を含む後輪舵角検出信号との誤差
が、メイン後輪舵角センサの検出信号に基づき後輪操舵
制御を行う後輪操舵制御装置における許容誤差を満足で
きない場合があった。そのため、この状態でメイン後輪
舵角センサの検出信号をフィードバック情報として後輪
の制御を行おうしても、実際の後輪の転舵角とは異なる
許容範囲該の検出信号に基づいて制御することになっ
て、的確な後輪の転舵角制御を行うことができない場合
があった。

【０００７】そこで、この発明は上記従来の未解決の問
題点に着目してなされたものであり、転舵角センサの異
常を早期に且つ的確に検出することの可能な転舵角検出
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る転舵角検出装置は、互いに逆特性の
転舵角検出信号を出力する二つの舵角センサと、これら
舵角センサの転舵角検出信号の信号和の変化量に基づい
て前記舵角センサの異常を検出する異常検出手段と、を
備えることを特徴としている。

【０００９】この請求項１に係る発明では、二つの舵角
センサによって車輪の転舵角が検出され、各舵角センサ
から互いに逆特性の転舵角検出信号が出力される。そし
て、両舵角センサの転舵角検出信号の信号和について、
例えば前回検出時の信号和と今回検出時の信号和との差
の累積値から信号和の変化量が求められ、この信号和の
変化量が例えば所定の異常判断しきい値以上であるか否
かに基づいて、異常検出手段によって舵角センサの異常
検出が行われる。

【００１０】つまり、二つの舵角センサは逆特性の転舵
角検出信号を出力するから、正常状態であるならば、こ
れら両転舵角検出信号の和は所定値となるはずである。
よって、この両舵角検出信号の信号和の変化量が、所定
の異常判断しきい値を越えるとき、つまり、両舵角検出
信号の信号和と正常状態における両舵角検出信号の信号
和とのずれ量がある程度となったときには、二つの舵角
センサの少なくとも何れか一方が異常であるとみなすこ
とが可能となる。

【００１１】また、請求項２に係る転舵角検出装置は、
前記異常検出手段は、前記転舵角検出信号の信号和の変
化量及び当該変化量の変化速度に基づいて異常検出を行
うようになっていることを特徴としている。

【００１２】この請求項２に係る発明では、例えば両舵
角検出信号の信号和の変化量が検出され、また、この変
化量に至るまでの経過時間を計測しておくこと等によっ
て、両舵角検出信号の信号和の変化速度が求められ、信
号和の変化量及び信号和の変化速度に基づいて舵角セン
サの異常が検出される。

【００１３】つまり、舵角センサは長い期間における経
時変化によって、中立位置における転舵角検出信号が初
期の中立電圧から変化することがある。この場合、両転
舵角検出信号の信号和が所定値とはならないから、その
信号和の変化量が徐々に積算されて所定の異常判定しき
い値を越えて異常として検出されることがある。しかし
ながら、この経時変化によるずれは、センサの異常では
なく許容範囲内とみなすことが可能である。

【００１４】ここで、一般に舵角センサに異常が生じた
場合には、経時変化等による転舵角検出信号の変化に比
較してより速い速度で転舵角検出信号が変化する。よっ
て、信号和の変化量が異常判定しきい値を越えるまでに
要する時間が長い、つまり、信号和の変化量の変化速度
が遅い場合には経時変化等を要因とする信号和の変化で
あるとみなすことができるから、信号和の変化量の変化
速度が遅い場合には、正常であると判断することによ
り、経時変化等による異常の誤検知が回避される。ま
た、これに伴い経時変化等を考慮することなく、異常発
生時の信号和の変化量に応じて異常判断しきい値を設定
することが可能となるから、より早い段階で異常検出を
行うことが可能となる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る転舵角検出装置
によれば、互いに逆特性の転舵角検出信号を出力する二
つの舵角センサによって転舵角を検出するようにし、こ
のとき、各センサの転舵角検出信号の信号和の変化量に
基づいて各センサの異常を検出するようにしたから、各
センサの異常を的確に検出することができる。

【００１６】また、請求項２に係る転舵角検出装置によ
れば、転舵角検出信号の信号和の変化量の変化速度に基
づいて舵角センサの異常を検出するようにしたから、各
舵角センサの経時変化による異常の誤検知を回避し、よ
り早期に的確に異常検出を行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。この実施の形態は、本発明におけ
る転舵角検出装置を、前輪の操舵角に応じて後輪の転舵
角を制御する四輪操舵制御装置の後輪転舵角センサに適
用したものである。

【００１８】図１に、四輪操舵装置の全体的な構成を簡
潔に示す。図１において、１０ＦＬ，１０ＦＲは主操舵
輪となる左右の前輪であり、１０ＲＬ，１０ＲＲは補助
操舵輪となる左右の後輪である。このうち、前輪１０Ｆ
Ｌ，１０ＦＲ間をそれぞれタイロッド１３を介して既知
のラックアンドピニオン式ステアリングギヤ装置１４の
ラック軸に連結している。このラック軸にはステアリン
グシャフト１６に連結された図示されないピニオンが噛
合しており、ステアリングホイール１５を回転させるこ
とにより前輪を機械式に主操舵できるように構成されて
いる。

【００１９】また、図中２は、車両に搭載された後輪操
舵装置を示す。この後輪操舵装置２では、後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲ間を、それぞれタイロッド１８を介して後
輪操舵用の操舵軸２０で連結しており、この操舵軸２０
を車両の左右方向に移動させて後輪を補助操舵するのが
アクチュエータユニット１である。このアクチュエータ
ユニット１は、電動モータ２２を動力源として後述のよ
うに高効率で非可逆特性の後輪操舵装置２を構成する。

【００２０】このアクチュエータユニット１について図
２を用いながら、簡潔に説明すると、前記操舵軸２０の
中央部は、チューブ状のハウジング２４内に、車両の左
右方向に移動可能に収納され、その収納された操舵軸２
０の一部にテーパのピン穴２６が形成されている。そし
て、このピン穴２６とナットで締結されるテーパ部２８
を有するオフセットシャフト２９は、前記操舵軸２０の
移動方向，すなわち、車両の左右方向と直交する方向、
つまり車両の前後方向に向けて突設されている。さら
に、このオフセットシャフト２９に、ハイポイドリング
ギヤ３０が軸をオフセットして取り付けられ、このリン
グギヤ３０に噛合するピニオン３１が前記電動モータ２
２の回転軸３２と係合するように取り付けられている。
したがって、電動モータ２２を回転させるとピニオン３
１からリングギヤ３０，オフセットシャフト２９，操舵
軸２０と動力が伝達されるから、当該電動モータ２２を
両方向に回転させると操舵軸２０を車両の左右方向に往
復移動させ、これによって、補助操舵輪である後輪１０
ＲＬ，１０ＲＲを左右方向に同期して操舵することがで
きる。

【００２１】そして、ここに用いられているピニオン３
１及びリングギヤ３０で構成されるハイポイドギヤが、
前述の高効率及び非可逆特性を発現する。すなわち、図
３に示すように、ピニオン３１側からの回転駆動力は、
リングギヤ３０とのギヤ効率が正値（例えば４０％程
度）となるために当該リングギヤ３０を所望の方向に回
転させることができるが、逆にリングギヤ３０を回転さ
せようとしても、歯の角度によってピニオン３１の軸方
向に力が発生するだけで、事実上、ギヤ効率は“０”と
なり、リングギヤ３０もピニオン３１も回転されない。
したがって、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに作用するコーナ
リングフォースや路面凹凸等の入力では、前記ピニオン
３１から操舵軸２０までが全てロック状態となり、した
がって、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲに向き、すなわち、舵
角を変更することはできない。

【００２２】図１に戻って、図中９は、リングギヤ３０
の回転角から、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの後輪転舵角を
検出するためのロータリポテンショメータ等からなる後
輪転舵角センサである。

【００２３】この後輪転舵角センサ９は、例えば図４に
示すように、電源端子Ｔ_V と接地端子Ｔ_E との間に抵抗
体Ｒ_A 及びＲ_B が並列に介挿され、これら抵抗体Ｒ_A 及
びＲ _B と接触するように配置された各抵抗体に対応する
接触子（摺動接触子）が移動可能に形成されている。

【００２４】そして、これら抵抗体Ｒ_A 及びＲ_B は、前
記電動モータ２２の回転に応じて移動する図示しない回
転シャフトを挟んで互いに対向する位置に配置され、ま
た、この回転シャフトに、抵抗体Ｒ_A と接触する抵抗体
Ｒ_A 用の接触子及び抵抗体Ｒ _B と接触する抵抗体Ｒ_B 用
の接触子が設けられている。そして、回転シャフトの回
転に伴い、各接触子が対応する抵抗体Ｒ_A ，Ｒ_B と接触
しながら移動することにより、回転シャフトの回転に伴
う接触子と抵抗体Ｒ_A ，Ｒ_B との接触位置変化に応じた
電圧信号からなる検出信号δ_A ，δ_B が出力端子Ｔ_A ，
Ｔ_B から出力されるようになっている。

【００２５】このとき、出力端子Ｔ_A 及びＴ_B から得ら
れる検出信号δ_A 及びδ_B は、回転シャフトの回転に伴
い、一方が増加すると一方が減少する逆特性となるよう
に設定されている。つまり、例えば図４において、回転
シャフトの回転に伴って接触子が電源端子Ｔ_V 側に移動
したときには、これに応じて、各接触子と抵抗体Ｒ_A及
びＲ_B とが接触する位置が共に同量だけ変化し、抵抗体
Ｒ_A についてはその抵抗値を増加させる方向に移動し、
抵抗体Ｒ_B についてはその抵抗値を減少させる方向に移
動する。

【００２６】ここで、抵抗体Ｒ_A とこれに対応する接触
子とで構成される舵角センサを９ａ，抵抗体Ｒ_B とこれ
に対応する接触子とで構成される舵角センサを９ｂとす
る。そして、舵角センサ９ａ，９ｂから出力される検出
信号δ_A 及びδ_B は、後左右輪１０ＲＬ，１０ＲＲの中
庸位置からの後輪転舵角の大きさに応じた電圧信号であ
って、中庸位置にあるときの中立電圧ｖ₀ を基準とし、
舵角センサ９ａは、例えば両後輪１０ＲＬ，１０ＲＲが
右切りされているときに、中立電圧ｖ₀ より増加する電
圧信号、左切りされているときに中立電圧ｖ₀ より減少
する電圧信号となり、舵角センサ９ｂは、右切りされて
いるときに、中立電圧ｖ₀ より減少する電圧信号、左切
りされているときに中立電圧ｖ₀ より増加する電圧信号
となる。

【００２７】図１に戻って、車両には、車両の前後方向
速度（車速）Ｖ_C を検出する車速センサ６が設けられ、
前記ステアリングシャフト１６には、ステアリングホイ
ール１５の操舵角θを検出する操舵角センサ８が設けら
れている。なお、前記操舵角センサ８の操舵角θの検出
信号は、操舵角の大きさに応じて、例えばステアリング
ホイール１５を右切りしたときに正、左切りしたときに
負となる電圧信号からなる。また、前記車速センサ６の
車速Ｖ_C の検出信号は、車速の大きさに応じて、例えば
車両の前進時に正、後退時に負となる電圧信号からな
る。

【００２８】また、車両には、前記後輪１０ＲＬ，１０
ＲＲの舵角を制御するコントロールユニット３が設けら
れている。このコントロールユニット３は、図５に示す
ように、少なくともＡ／Ｄ変換機能を有する入力インタ
フェース回路４０ａ，中央演算装置（ＣＰＵ）４０ｂ，
記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）４０ｃ，Ｄ／Ａ変換機能を
有する出力インタフェース回路４０ｄ等を有するマイク
ロコンピュータ４０と、前記電動モータ２２への駆動電
流Ｉを供給する駆動回路４１とを備えてなる。このコン
トロールユニット３では、前記各センサからの検出信号
を入力し、ステアリングホイール１５による前輪の操舵
と同位相の後輪操舵制御を行うことにより、例えば車速
中速域ではステアリング特性を弱アンダステア方向に変
更制御して旋回性能を向上し、高速域ではステアリング
特性をアンダステア方向に強めるように変更制御し、旋
回時，レーンチェーンジ時等の車両の安定性を向上させ
ると共にコーナリングの収束性を向上させる。また、後
輪舵角センサ９からの検出信号δ_A 及びδ_B に基づいて
後輪舵角センサ９の異常監視を行い、異常検出時には、
前記後輪操舵制御を中止する。

【００２９】次に、前記コントロールユニット３のマイ
クロコンピュータ４０で実行される後輪操舵制御信号出
力のための演算処理である後輪操舵制御処理を、図６の
フローチャートに基づいて説明する。この演算処理は、
所定サンプリング時間ΔＴ（例えば３．３〔ｍｓｅ
ｃ〕）毎のタイマ割り込み処理として実行される。ま
た、この演算処理では特に通信のためのステップを設け
ていないが、前記記憶装置４０ｃのＲＯＭに記憶されて
いるプログラムやマップ、或いは、ＲＡＭに記憶されて
いる各種のデータ等は常時演算処理装置４０ｂのバッフ
ァ等に伝送され、また演算処理装置４０ｂで算出された
各算出結果も随時記憶装置４０ｃに記憶される。

【００３０】この演算処理では、まず、ステップＳ１
で、前記車速センサ６からの検出信号である車速Ｖ_C ，
前記操舵角センサ８からの検出信号である操舵角の今回
値θ（ｎ）を読み込む。次いで、ステップＳ２に移行
し、前記ステップＳ１で読み込まれた操舵角の今回値θ
（ｎ）及び前記記憶装置４０ｃに記憶されている操舵角
の前回値θ（ｎ−１）を用いて、下記（１）式にしたが
って操舵角速度θ′を算出設定する。

【００３１】 θ′＝（θ（ｎ）−θ（ｎ−１））／ΔＴ ……（１） 次に、ステップＳ３に移行して、前記ステップＳ１で読
み込まれた操舵角θ（ｎ），車速Ｖ_C 及びステップＳ２
で算出された操舵角速度θ′等を用いて、予め設定した
制御マップに基づいて目標後輪舵角δ^* _R を算出設定す
る。

【００３２】この制御マップでは、例えば、ゆっくりし
た操舵時や一定操舵状態では、極低速時を除いて、車速
に係わらず後輪はステアリング操舵角θに応じた同位相
（前輪と同方向に操舵される状態）にのみ操舵され、ア
ンダーステア特性によって走行安定性を高める制御を行
い、速い操舵時にはステアリングの操舵角速度θ′等に
応じて操舵開始直後は逆位相側に操舵し、これによりヨ
ーレートを高めて応答性，追従性といった操縦性を与
え、その後、速やかに同位相側に反転させて定常舵角に
することにより、ふらつきを抑えて安定性を高めるよう
に目標後輪舵角δ ^* _R が設定されている。

【００３３】そして、ステップＳ４に移行して、前記後
輪転舵角センサ９の検出信号δ_A 及びδ_B を読み込み、
次いで、ステップＳ５で、これら検出信号δ_A 及びδ_B
に基づいて異常監視処理を行う。

【００３４】この異常監視処理は、例えば、図７に示す
ように、まず、ステップＳ１１で、検出信号δ_A 及びδ
_B の和である舵角和δ_A+B を算出する。次に、ステップ
Ｓ１２に移行して、ステップＳ１１で算出した今回の舵
角和δ_A+B （ｎ）から、前回異常監視処理実行時に所定
の記憶領域に保持している前回の舵角和δ_A+B （ｎ−
１）を減算してこれらの差を求め、これを舵角和変化量
Δδ_A+B とする。

【００３５】次いで、ステップＳ１３に移行し、ステッ
プＳ１２で算出した舵角和変化量Δδ_A+B がΔδ_A+B ＞
０であるか否かを判定し、Δδ_A+B ＞０である場合には
センサ変化方向フラグＦをＦ＝１に設定した後（ステッ
プＳ１４）、ステップＳ２０に移行する。

【００３６】一方、ステップＳ１３で、舵角和変化量が
Δδ_A+B ＞０でない場合には、ステップＳ１５に移行
し、次に、舵角和変化量Δδ_A+B がΔδ_A+B ＜０である
か否かを判定する。そして、Δδ_A+B ＜０である場合に
はステップＳ１６に移行して、センサ変化方向フラグＦ
をＦ＝０に設定した後、ステップＳ２０に移行する。ま
た、Δδ_A+B ＜０でない場合には、後述のステップＳ２
６に移行する。

【００３７】前記ステップＳ２０では、前回異常監視処
理実行時に所定の記憶領域に保持している前回のセンサ
変化方向フラグＦ（ｎ−１）と、ステップＳ１４又はス
テップＳ１６の処理で設定したセンサ変化方向フラグＦ
（ｎ）とが一致するかどうかを判断する。そして、Ｆ
（ｎ）＝Ｆ（ｎ−１）である場合には、後輪転舵角セン
サ９の検出信号が継続して増加方向又は減少方向に変化
しているものとしてステップＳ２１に移行する。

【００３８】このステップＳ２１では、ステップＳ１２
で算出した舵角和変化量Δδ_A+B を変化量累積値ＳＵＭ
に加算してこれを新たな変化量累積値ＳＵＭとし、ま
た、カウント値ＣＮＴを“１”だけインクリメントした
後、ステップＳ２２に移行する。

【００３９】このステップＳ２２では、変化量累積値Ｓ
ＵＭが所定値α以上であるか否かを判定し、ＳＵＭ≧α
である場合にはステップＳ２３に移行し、ＳＵＭ≧αで
ない場合には、後述のステップＳ２６に移行する。前記
ステップＳ２３では、カウント値ＣＮＴが所定値β以下
であるか否かを判定し、カウント値ＣＮＴがＣＮＴ≦β
である場合には、後輪転舵角センサ９は異常であるとし
てステップＳ２４に移行し、カウント値ＣＮＴが所定値
β以下でない場合には後述のステップＳ２６に移行す
る。

【００４０】なお、前記所定値αは、予め実験等によっ
て求められた値であって、後輪転舵角センサ９の二種の
検出信号δ_A 及びδ_B は、互いに逆特性となるように設
定されているから、これら検出信号δ_A 及びδ_B の和
（舵角和δ_A+B ）は、通常所定値となるはずである。よ
って、変化量累積値ＳＵＭは、後輪転舵角センサ９が正
常であるときの舵角和δ_A+B と、現時点における舵角和
δ_A+B とのずれ量を表すことになる。所定値αは、後輪
転舵角センサ９が異常であるとみなすことの可能な、正
常時における舵角和δ_A+B からのずれ量に応じた値が設
定される。

【００４１】また、前記所定値βは、予め実験等によっ
て求められた値であって、後輪転舵角センサ９のばらつ
き，経時変化等、後輪転舵角センサ９の異常ではない要
因によって、変化量累積値ＳＵＭが零である状態から所
定値αを越えるまでの所要時間が設定される。

【００４２】前記ステップＳ２４では異常検出時の処理
を行い、センサ異常フラグＦｆをＦｆ＝１として所定の
記憶領域に格納すると共に、例えば、ドライバに異常通
知を行う等の異常時の処理を行い、処理を終了する。な
お、センサ異常フラグＦｆは起動時には初期値としてＦ
ｆ＝０が設定されるものとする。

【００４３】一方、前記ステップＳ２０の処理で、前回
のセンサ変化方向フラグＦ（ｎ−１）と、今回のセンサ
変化方向フラグＦ（ｎ）とが一致しない場合には、ステ
ップＳ２５に移行し、このステップＳ２５では、変化量
累積値ＳＵＭ及びカウント値ＣＮＴを共に零にリセット
した後、ステップＳ２６に移行する。

【００４４】このステップＳ２６では、現在設定されて
いる舵角和δ_A+B （ｎ）を舵角和δ _A+B （ｎ−１）とし
て置き換えると共に、現在設定されているセンサ変化方
向フラグＦ（ｎ）をＦ（ｎ−１）として置き換える。そ
して処理を終了する。

【００４５】そして、図６のステップＳ５の処理が終了
すると、次にステップＳ６に移行して、センサ異常フラ
グがＦｆ＝１であるか否かを判断することにより、検出
信号δ_A 及びδ_B が正常値であるか否かを判定し、異常
である場合には、後輪操舵制御処理を終了する。一方、
正常値である場合には、ステップＳ７に移行する。この
ステップＳ７では、検出信号δ_A に基づき検出した後輪
の転舵角を実後輪舵角δ_R として設定し、下記（２）式
にしたがって、目標後輪舵角δ^* _R と実後輪舵角δ_R と
の差である後輪舵角偏差Δδ_R を算出する。

【００４６】 Δδ_R ＝δ^* _R −δ_R ……（２） 次いで、ステップＳ８に移行して前記後輪舵角偏差Δδ
_R を用いて、システムの応答性を考慮した前記電動モー
タ２２の動特性で決まる関係式から、当該電動モータ２
２への制御指令値Ｓ_R を算出し、これを出力した後、メ
インプログラムに復帰する。

【００４７】次に、本発明の動作を、後輪転舵角センサ
９の各検出信号δ_A 及びδ_B に対する、異常監視処理に
おける各情報値の変化状況を表す図９のタイミングチャ
ートに基づいて説明する。

【００４８】イグニッションスイッチがオン状態とな
り、コントローラ３が起動されると、所定時間毎のタイ
マ割り込みによって、車速Ｖ_C 及び操舵角θ（ｎ）が読
み込まれ、操舵角の今回値θ（ｎ）と前回値θ（ｎ−
１）とからその操舵角速度θ′が算出される。そして、
操舵角の今回値θ（ｎ）と操舵角速度θ′と車速Ｖ_C と
に基づいて制御マップから目標後輪舵角δ^* _R が算出設
定される。そして、検出信号δ_A ，δ_B が読み込まれ、
これらをもとに異常監視処理が実行され、異常がない場
合には検出信号δ_A に基づき検出した後輪の転舵角が実
後輪舵角δ_R として設定され、これと算出設定された目
標後輪舵角δ^* _R とをもとに、後輪舵角偏差Δδ_R が算
出され、これに応じた制御指令値Ｓ_R が算出される。そ
して、この制御指令値Ｓ_R に応じた駆動電流Ｉが電動モ
ータ２２に供給されて後輪が転舵される。

【００４９】このとき、後輪転舵角センサ９において
は、電動モータ２２の回転に応じて回転シャフトが回転
することによって、抵抗体Ｒ_A 及びＲ_B とこれらに接触
する接触子との接触位置が変化し、接触子の一方は抵抗
値を減少する方向に移動し、他方は抵抗値を増加する方
向に移動し、図８に実線で示すように、舵角センサ９ａ
は、例えば後輪が右切りされているときに中立電圧ｖ₀
より増加する電圧信号、左切りされているときに中立電
圧ｖ₀ より減少する電圧信号からなる検出信号δ _A を出
力し、舵角センサ９ｂは、右切りされているときに中立
電圧ｖ₀ より減少する電圧信号、左切りされているとき
に中立電圧ｖ₀ より増加する電圧信号からなる検出信号
δ_B を出力する。

【００５０】したがって、例えば後輪を右切り及び左切
りした場合、図９において、横軸を経過時間とすると、
各舵角センサ９ａ，９ｂの検出信号δ_A 及びδ_B は、図
９（ａ）に示すように中立電圧ｖ₀ を基準として互いに
逆方向に増加する振幅となる。この状態では、舵角セン
サ９ａ，９ｂは共に正常であるから、図９（ｂ）に示す
舵角和δ_A+B は中立電圧の二倍の値である所定電圧を維
持する。よって、図９（ｃ）に示す舵角和変化量Δδ
_A+B は略零を維持するから、図９（ｄ）に示すセンサ方
向変化フラグＦは、Ｆ＝０を維持する。また、舵角和変
化量Δδ_A+B が略零を維持するから、図９（ｅ）に示す
変化量累積値ＳＵＭは零を維持し、また、図９（ｆ）に
示すカウント値ＣＮＴも零を維持する。

【００５１】この状態から、時点ｔ₁ で後輪転舵角セン
サ９に異常が発生し、図８に破線で示すように、両舵角
センサ９ａ，９ｂの中立電圧が共に、電圧が増加する方
向に上昇すると、時点ｔ₂ で異常検出処理を実行したと
きに、舵角和δ_A+B が所定電圧よりも上昇していること
から、前回異常検出処理時の舵角和δ_A+B （ｎ−１）と
今回検出時の舵角和δ_A+B （ｎ）との差である舵角和変
化量Δδ_A+B が、Δδ _A+B ＞０となり、センサ変化方向
フラグＦはＦ＝１に設定される。そして、センサ変化方
向フラグＦの前回値はＦ（ｎ−１）＝０であり、今回値
はＦ（ｎ）＝１であり、センサ変化方向フラグＦの値が
変化することから、変化量累積値ＳＵＭ及びカウント値
ＣＮＴが零にリセットされる。この時点では、まだ後輪
転舵角センサ９の異常として検出されない。

【００５２】そして、次のサンプリング周期で異常検出
処理が実行された時点ｔ₃ では、両検出信号δ_A 及びδ
_B が引き続き増加しているから、舵角和δ_A+B も増加を
続け、舵角和変化量Δδ_A+B が正の値を維持するから、
センサ変化方向フラグＦもＦ＝１を維持する。このと
き、前回のセンサ変化方向フラグＦ（ｎ−１）はＦ（ｎ
−１）＝１であり、今回もＦ（ｎ）＝１であるから、変
化量累積値ＳＵＭに舵角和変化量Δδ_A+B が加算され、
また、カウント値ＣＮＴが“１”だけインクリメントさ
れる。

【００５３】そして、検出信号δ_A ，δ_B が増加してい
る間、この処理が繰り返し行われ、これに伴って図９に
示すように、舵角和変化量Δδ_A+B が正の値を維持する
から、センサ変化方向フラグＦは、Ｆ＝１を維持する。
よって、舵角和変化量Δδ_{A+ B} が順次変化量累積値ＳＵ
Ｍに加算され、同時にカウント値ＣＮＴも“１”ずつイ
ンクリメントされる。

【００５４】そして、時点ｔ₄ で、変化量累積値ＳＵＭ
が所定値αを越えたとき、この時点では、カウント値Ｃ
ＮＴは所定値β以下であるから、後輪舵角センサ９の異
常として検出される。そして例えば、ドライバに異常を
通知する等の処理が行われると共に、センサ異常フラグ
ＦｆがＦｆ＝１として設定されるから、これによって、
後輪操舵制御処理による後輪の操舵制御が中止される。

【００５５】このとき、例えば、経時変化やバラツキ等
によって、検出信号δ_A 及びδ_B が変化した場合には、
その変化速度が小さいことから、舵角和変化量Δδ_A+B
が小さな値となり、変化量累積値ＳＵＭが所定値α以上
となるまでには時間がかかる。よって、所定値α以上と
なった時点では、カウント値ＣＮＴはすでに所定値βを
越えているから、この場合には、後輪転舵角センサ９の
異常としては検出されない。

【００５６】このように、変化量累積値ＳＵＭが所定値
α以上となり、且つカウント値ＣＮＴが所定値β以下で
あるときに後輪転舵角センサ９の異常として検出し、舵
角和δ_A+B の正常状態における値からのずれ量、つまり
変化量と、その変化量に至るまでの経過時間とをもと
に、後輪転舵角センサ９の異常を検出するようにしたか
ら、経時変化等による異常の誤検出を回避すると共に、
後輪転舵角センサ９の異常をより的確に検出することが
できる。つまり、変化量累積値ＳＵＭが所定値α以上で
あるか否かにより後輪転舵角センサ９の異常を検出する
だけでなく、その変化速度をも異常検出の検査対象とし
たから、変化量累積値ＳＵＭが経時変化を要因とするも
のであるのか、或いは異常が生じたことによるものであ
るのかを的確に判断することができる。よって、経時変
化やバラツキ等による変化量累積値ＳＵＭの増加分を考
慮して所定値αを設定しなくてもよいから、異常発生時
の変化量累積値ＳＵＭと、正常時における舵角和δ_A+B
とのずれ量に応じて所定値αを適切に設定することがで
きる。よって、より早期に且つ的確に後輪転舵角センサ
９の異常を検出することができる。

【００５７】したがって、この後輪転舵角センサ９の異
常を的確に検出することができるから、後輪転舵角セン
サ９からの、誤った検出信号δ_A ，δ_B に基づいて後輪
操舵制御が行われることを確実に回避することができ
る。

【００５８】また、舵角和変化量Δδ_A+B が継続して正
又は負の値であり、センサ変化方向フラグＦが継続して
同一であるときのみ、変化量累積値ＳＵＭの積算及びカ
ウント値ＣＮＴのインクリメントを行うようにしたか
ら、例えば、瞬間的に一方のセンサ出力が過大或いは過
少となり、変化量累積値ＳＵＭが所定値α以上となった
場合でも、後輪転舵角センサ９の異常として誤検出する
ことを回避することができる。

【００５９】また、舵角センサ９ａ及び９ｂで互いに逆
特性となる検出信号を出力するようにしたから、これら
の舵角和δ_A+B を求めることにより異常であるか否かを
容易に検出することができると共に、一方の舵角センサ
が実際とは逆特性の検出信号を出力するような場合で
も、確実に異常を検出することができる。

【００６０】なお、上記実施の形態においては、変化量
累積値ＳＵＭが所定値α以上となるまでの時間をカウン
ト値ＣＮＴに基づいて検出し、つまり、変化量の変化累
積値ＳＵＭの変化速度を検出するようにした場合につい
て説明したが、例えば変化量累積値ＳＵＭが所定値α以
上であるか否かのみに基づいて異常判定を行うことも可
能であり、変化量累積値ＳＵＭの変化速度をも異常判断
の対象とすることによって、より的確に異常検出を行う
ことができる。

【００６１】また、上記実施の形態においては、変化量
累積値ＳＵＭとして舵角和変化量Δδ_A+B を順次積算
し、また、カウント値ＣＮＴを“１”づつインクリメン
トするようにした場合について説明するようにしたがこ
れに限らず、例えばセンサ変化方向フラグＦの前回値と
今回値とが一致したときの、舵角和δ_A+B を記憶すると
共に、タイマ等を作動させ、逐次検出される検出信号δ
_A 及びδ_B に基づく舵角和δ_A+B と記憶した舵角和δ
_A+B との差が所定値αとなった時点におけるタイマ値が
所定値β以下であるか否かに基づいて異常検出を行うよ
うにしてもよい。

【００６２】なお、上記の実施の形態においては、四輪
操舵制御装置に適用した場合について、説明したが、こ
れに限らず、後輪操舵制御装置に適用することも可能で
ある。また、操舵制御装置に係わらず、車輪の転舵角を
検出しこれに基づき所定の処理を行うような制御装置で
あれば、適用することができる。

【００６３】なお、図７の異常検出処理が異常検出手段
に対応し、変化量累積値ＳＵＭが信号和の変化量に対応
し、舵角センサ９ａ，９ｂ及びコントロールユニット３
で実行される異常監視処理が転舵角検出装置に対応して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変抵抗型センサを適用した四輪操舵
装置を搭載した車両の一例を示すものであり、（ａ）
は、車両全体構成概略図，（ｂ）はアクチュエータの概
略構成図である。

【図２】図１のアクチュエータの詳細説明図である。

【図３】図２のアクチュエータの非可逆特性の説明図で
ある。

【図４】後輪転舵角センサの一例を示す配線図である。

【図５】図１のコントロールユニットの構成説明図であ
る。

【図６】図５のコントロールユニットで実行される後輪
操舵制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図７】図６の後輪操舵制御処理で実行される異常監視
処理の一例を示すフローチャートである。

【図８】後輪舵角センサ９の検出信号δ_A ，δ_B の一例
である。

【図９】本発明の動作説明に供するタイムチャートであ
る。

【符号の説明】 １ アクチュエータユニット ２ 後輪操舵装置 ３ コントロールユニット ６ 車速センサ ８ 操舵角センサ ９ 後輪転舵角センサ １０ＦＬ〜１０ＲＲ 前左輪〜後右輪 ２２ 電動モータ ４１ 駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに逆特性の転舵角検出信号を出力す
   る二つの舵角センサと、これら舵角センサの転舵角検出
   信号の信号和の変化量に基づいて前記舵角センサの異常
   を検出する異常検出手段と、を備えることを特徴とする
   転舵角検出装置。
2. 【請求項２】 前記異常検出手段は、前記転舵角検出信
   号の信号和の変化量及び当該変化量の変化速度に基づい
   て異常検出を行うようになっていることを特徴とする請
   求項１記載の転舵角検出装置。