JPH02299973A - 車両動特性制御装置 - 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、前輪、操舵時に前輪と後輪の少なくとも一方
を補助転舵する補助転舵制御システムやアクティブサス
ペンション制御システム等、電気的駆動信号をアクチュ
エータに出力することでヨーレイトや横加速度や車体ロ
ール等の車両動特性を最適に制御する車両動特性制御装
置に関する。

（先行の技術） この種の先行する後輪転舵制御システム（車両動特性制
御装置の一例）としては、例えば、本願出願人が先に特
願昭６２−３３０２８１号により提案したシステムがあ
る。

この後輪転舵制御システムは、前輪操舵角θ。

と車速Ｖに基づいて目標後輪転舵角θ８を決め、後輪を
前輪に対し同相または逆相に転舵し、例えば、前輪操舵
車（２ＷＳ車）に比較し、車体横すベリ角がつくのを抑
えて操縦安定性を向上させたり、ヨーレイトの立上がり
を増大させて応答性を向上させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） このような後輪転舵制御システムは、パワーシリンダに
よる油圧アクチュエータを作動させるその制御手段がマ
イクロコンピュータを主体として電気的信号を処理する
後輪転舵コントロールユニットによる手段である為、通
常走行時等では発生し得ない特定の入力信号を与えるこ
とで開始判断をし、この開始判断後、輪転舵コントロー
ルユニットの内部で信号を発生させ、アクチュエータ系
の作動が正常であるかどうかを目視や所定の表示により
確認する自己診断機能を持たせている。

しかしながら、自己診断の作動時間を無制限とし、長時
間にわたり自己診断が行なわれた場合には、下２に述べ
るような問題が生じる。

■　アクチュエータが油圧式アクチュエータの場合には
、作動油温が異常に上昇してシール頚が破損し、アクチ
ュエータ耐久性が低下する。

■　アクチュエータが電動式アクチュエータの場合には
、バッテリが過放電となり、エンジン再始動が不能とな
ってしまう。

本発明は上述のような問題に着目してなされたもので、
自己診断機能を持たせた車両動特性制御装置において、
自己診断が長時間にわたり行なわれることによるアクチ
ュエータ耐久性低下やバッテリ過放電等の不具合を防止
することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明の車両動特性制御装置で
は、自己診断の時間を強制的に制限する手段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、車両状態
を検出する所定の検出手段ａからの入力信号に基づいて
最適な車両動特性を得る電気的駆動信号をアクチュエー
タｂに出力する車両動特性制御手段Ｃと、通常走行時等
では発生し得ない特定の入力信号の有無により自己診断
の開始判断を行なう自己診断開始判断手段ｄと、前記ア
クチュエータｂが不具合を生じることなく連続作動に耐
え得る時間に基づいて設定される時間設定手段ｅと、自
己診断の開始判断時には、前言己時間設定手段ｅにより
設定された時間の範囲内で所定の指令を前記車両動特性
制御手段Ｃに対し与えることで制御系の動作診断を行な
う自己診断手段ｆと、を備えていることを特徴とする。

（作　用） 自己診断時は、通常走行時等では発生し得ない特定の入
力信号を外部から自己診断手段ｆに入力させると、自己
診断開始判断手段ｄにおいて、開始条件を満足すること
で、その後、自己診断手段ｆから所゛定の指令が車両動
特性制御手段Ｃに対し与えられ、制御系の動作診断を行
なわれる。

そして、この自己診断は、自己診断開始からの時間が、
アクチュエータｂが不具合を生じることなく連続作動に
耐え得る時間に基づいて設定された時間設定手段ｅによ
る設定時間に達すると自動的に終了する。

従って、自己診断時間を無制限に許した場合に自己診断
が長時間にわたり行なわれることによるアクチュエータ
耐久性低下やパ・ンテリ過放電等の不具合を防止するこ
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図は実施例の後輪転舵制御システム（車両動特性制
御装置の一例）を搭載した４輪操舵車両の全体構成を示
す図である。

まず、構成を説明する。

第２図中、ＩＬ、　ＩＲは夫々左右前輪、２Ｌ、　２Ｒ
は左右後輪、３はハンドルである。前輪＋１．　ＩＲは
夫々ハンドル３によりステアリングギヤ４を介して転舵
可能とし、後輪２Ｌ、　２Ｒは夫々後輪転舵アクチュエ
ータ５により転舵可能とする。

前記後輪転舵アクチュエータ５は、スプリングセンタ式
油圧アクチュエータとし、室５Ｒに油圧を供給する時、
圧力に比例した舵角だけ後輪２Ｌ、　２Ｒを夫々右に転
舵し、室５Ｌに油圧を供給する時、圧力に比例した舵角
だけ後輪２Ｌ、　２Ｒを夫々左に転舵するものとする。

前記アクチュエータ室ＳＬ、　ＳＲへの油圧を制御する
電磁比例式後輪転舵制御バルブ６を設け、このバルブ６
は可変絞り６ａ、　６ｂ、　６ｃ、　６ｄをブリッジ接
続した構成で、このブリフジ回路にポンプ７、リザーバ
８及びアクチュエータ室ＳＬ、　５Ｒからの油路９．１
０を夫々接続する。

そして、この制御バルブ６は更にソレノイド６Ｌ。

６Ｒを備え、これらソレノイド６１．６ＲはＯＦＦ時、
夫々可変絞り６ａ、　６ｂ及び６ｃ、　６ｄを全開させ
て両アクチュエータ室５Ｌ、　ＳＲを無圧状態にし、ソ
レノイド６Ｌ又は６Ｈのディザ−付駆動電流ＩＬ＊又は
ＩＲ＊によるＯＮ時、可変絞り６ｃ、　６ｄ又は６ａ、
　６ｂを電流値に応じた開度に絞ってアクチュエータ室
５Ｌ又は５Ｒにディザ−付駆動雪流ＩＬ＊又はＩＦＩ＊
の電流値に応じた油圧を供給するものとする。この油圧
は前記したようにその値に応じた角度だけ後輪２Ｌ、　
２Ｒを対応方向へ転舵する。

前記電磁比例式後輪転舵制御バルブ６と後輪転舵アクチ
ュエータ５との間の油路９．１０（カットバルブ２０の
前後の油路を夫々９−１．９−２及び１０−１．１０−
２と称する）の途中には、ソレノイド開閉弁構造の力・
シトバルブ２０が挿入されている。

この力・シトバルブ２０は常閉型とし、イグニッション
ＯＦＦ時やフェイル時であり、ソレノイド２０ａにソレ
ノイド駆動電流Ｉ、が供給されない時は、油路９−１．
９−２間及び１０−１．１０−２間を遮断し、正常に後
輪転舵制御が行なわれている時であり、ソレノイド駆動
電流ＩＦが供給されている時は、油路９−１゜９〜２間
及び１０−１．１０−２間を連通させる。

尚、この力・シトバルブ２０が閉作動するフェイル時と
は、マイコン暴走やセンサ異常や制御バルブ６のソレノ
イド６Ｌ、　６Ｒが断線やショートした時であり、フェ
イル時には、カットバルブ２０の閉作動と共に警報ラン
プ２１を点灯させる。

前記制御バルブソレノイド６Ｌ、　６Ｒにディザ−付駆
動電流ＩＬ＊又は！。＊を印加したり、カットバルブソ
レノイド２０ａにソレノイド駆動電流ＩＦを印加したり
、警報ランプ２１にＯＮ・ＯＦＦ信号を印加する後輪転
舵コントロールユニット３０には、後輪転舵制御の入力
情報をもたらすセンサ類として、ハンドル操舵方向及び
ハンドル操舵角θを検出するハンドル操舵角センサ４０
と、ハンドルの中立位置を所定の舵角範囲でのＯＮ信号
により検出するハンドル中立位置センサ４１と、車速Ｖ
を検出する車速センサ４２と、イグニッションスイッチ
４３等が接続されている。

また、加速急変フェイルを検出する入力情報手段（実開
昭６２−５４０６７号参照）、自己診断開始時の特定の
信号を発生する手段及び自己診断時に制御バルブ６の動
作確認に代え力シトバルブ２０の動作を確認する操作信
号を発生する手段、即ち、３通りの機能を兼用する入力
手段としてプレーキスイフチ４４が接続されている。

さらに、自己診断時に後輪転舵動作を数値により正確に
確認する手段として後輪転舵センサ４５が接続されてい
る。

そして、この後輪転舵コントロールユニ・シト３０には
、第３図のブロック回路図に示すように、内部回路とし
て、Ａ／Ｄ変換器３０ａ　、中立舵角推定値演算回路３
０ｂ、バ・ンクアップメモリ３０ｃ、前輪操舵角演算回
路３０ｄ、目標後輪転舵角演算回路３０ｅ　、Ｄ／Ａ変
換器３０ｆ、θＲ−Ｉ変換回路３０９、ディザ−設定回
路３０ｈ、ソレノイド駆動回路３０ｉ、異常検出回路３
０ｊ、フェイルセーフ回路３０ｋ、ソレノイド駆動回路
３０β、表示駆動回路３０ｍ、自己診断回路３０ｎ　、
　Ａ／Ｄ変換器３０ｏ、タイマー回路３０ｐ　、−自己
診断開始判断回路３０ｑ　、表示駆動回路３叶を有する
。

また、表示駆動回路３０ｒには、自己診断時に自己診断
結果を表示する自己診断表示器２２が接続されている。

この自己診断表示器２２には、第３図に示すように、後
輪転舵制御系正常表示ランプ２２ａと、油圧系エア混入
表示ランプ２２ｂと、力・シトバルブ正常表示ランプ２
２ｃと、カットバルブ異常表示ランプ２２ｄを有する。

次に、作用を説明する。

（イ）モード判断処理作動 第４図はイグニ・ンションスイッチ４３をＯＮとしてか
ら判断が開始される自己診断モードか通常制御モードか
のモード判断処理作動の流れを示すフローチャートであ
る。

まず、ステップ５０では、イグニッションスイッチ４３
がＯＮかどうかが判断され、ＯＮとなった時点からステ
ップ５１以降の処理が開始される。

ステップ５１では、イグニッションスイッチ４３がＯＮ
となった時点からブレーキスイッチ信号ＢＳと中立位置
信号ＣＰとタイマー値Ｔとが読み込まれる。

ステップ５２では、自己診断開始条件を満足するかどう
かが判断される。

ここで、自己診断開始は、通常走行時等では発生し得な
い特定の入力信号の有無で判断されるもので、実施例の
自己診断開始条件は、イグニッションスイ・ンチ４３が
ＯＮとなった時点から１０秒という時間範囲内に、ブレ
ーキスイッチ４４からのブレーキスイッチ信号ＢＳが１
０回以上レベル変化すると共にハンドル中立位置センサ
４１からの中立位置信号ＣＰが１０回以上レベル変化す
るという条件に設定されている。

そして、イグニッションスイッチ４３がＯＮとなった時
点から１０秒経過した時点で上記自己診断開始条件を満
足する場合にはステップ５３へ進み、自己診断モードの
開始指令が出力される。

また、イグニッションスイッチ４３がＯＮとなった時点
から１０秒経過するまでと、１０秒経過した時点で上記
自己診断開始条件を満足しない場合にはステップ５４へ
進み、後輪転舵制御を行なう通常制御モードの開始指令
が出力される。

従って、イグニッションスイッチ４３をＯＦＦからＯＮ
に切換えた後、直ちに後輪転舵制御を行なう通常制御に
入りたい場合には、特定の信号を発生するブレーキ及び
ステアリング操作を行なわなければ自動的に通常制御と
なるし、自己診断を行なう場合には、イグニッションス
イッチ４３をＯＦＦからＯＮに切換えた後、１０秒以内
に１０回以上のブレーキ操作と、１０回以上のステアリ
ング操作を行なうことで自己診断を開始させることがで
きる。

尚、自己診断開始条件は、常走行時等では発生し得ない
特定の入力信号とすれば足りるもので、具体的には実施
例以外にも、様々な条件設定が可能である。

（ロ）後輪転舵制御作動及び自己診断作動第５図は第４
図のモード判断処理作動で通常制御モードの指令が出力
されている時に行なわれる後輪転舵制御作動及び自己診
断モード開始指令が出力されてから所定時間待なわれる
自己診断作動の流れを示すフローチャートである。

ステ・ンプ６０では、上記モード判断処理作動により自
己診断モード開始指令が出力されている時か否かが判断
され、自己診断モード開始指令が出力されていない時に
は、ステップ６１以降の後輪転舵制御作動が行なわれ、
自己診断モード開始指令が出力されている時には、ステ
ップ６７以降の自己診断作動が行なわれる。

本後輪転舵制御作動 ステップ６１では、ハンドル操舵角θと車速Ｖと記憶中
立舵角推定値θＣ２とが読み込まれる。

ステップ６２では、ハンドル操舵角θと記憶中立舵角推
定値θ。とによって前輪操舵角θ、が下記の式で演算さ
れる。

θ、＝１０−ｏＣ＆１１ ステップ６３では、車速Ｖと前輪操舵角θ、とに基づい
て目標後輪転舵角θ８が演算される。

ステップ６４では、目標後輪転舵角θ□が、予め与えら
れたθＲ−Ｉ特性テーブルにより駆動電流Ｉ、またはＩ
Ｒに変換される。

ステップ６５では、ステップ６４で得られた駆動電流Ｉ
ＬまたはＩＱに所定の振幅１周波数によるディザ−を付
加したディザ−付駆動電流工、＊またはＩＲ＊が制御バ
ルブソレノイド６［または６日に出力される。

ステップ６６では、バルブソレノイド２０ａに対しカッ
トバルブ２０を開（ＯＮ信号によるソレノイド駆動電流
工、が出力される。

従って、この後輪転舵制御作動で、例えば、前輪操舵角
θ、に対し後輪を一瞬逆相に転舵制御し、その後、同相
に転舵制御する１次進みの位相反転制御を行なった場合
には、コーナリングフォースの発生をヨーの発生方向に
積極的に加えることでヨーレイトの立上がりが向上し、
そして、十分なヨーイングが得られた後に後輪を同相側
に転舵してヨーレイトの増加を抑えることで、車体横す
べり角がつくのが抑えられ、操舵安定性が増すし高い応
答性が得られる。この１次進みの位相反転制御は、特に
、低、中速域で効果的である。

＊自己診断作動 ステップ６７では、自己診断作動を時間制限するタイマ
ーが起動される。

ステップ６日では、自己診断作動の制限時間である５分
を経過しているかどうかが判断され、５分経過前の場合
にはステップ６９以降の自己診断処理が行なわれ、自己
診断作動から５分を経過した場合には、ステップ８０へ
進み、自己診断モードの終了指令（通常制御モード指令
に指令変更）か出力される。

ステップ６９では、プレーキスイフチ４４からのブレー
キ信号ＢＳがブレーキ操作を示すＯＮ信号かどうかが判
断され、ＯＦＦ信号の場合には、ステップ７０以降に進
み、後輪転舵制御系の後輪転舵制御動作が正常に行なわ
れるかどうかを確認する通常の自己診断処理が行なわれ
る。

ステップ７０では、第６図の上部タイムチャートに示す
ように、自己診断回路３０ｎからのＣＰＵ指令電圧に基
づき後輪転舵アクチュエータ５のステップ応答が飽和し
ないパルス幅を有するディザ−付パルス駆動電流ＩＬＰ
　”またはＩＲｐ”が制御バルブ６のソレノイド６Ｌま
たは６Ｒに出力される。

尚、後輪転舵アクチュエータ５のステ・ンブ応答が飽和
しないパルス幅とは、後輪転舵アクチュエータ５にエア
混入のない正常時とエア混入時とで実転舵角に検出可能
な差を生じさせるパルス幅（例えば、１００ｍ５ｅｃ程
度）をいい、第７図に示すように、Ａ：Ｂの比が１＝９
以下となるようなパルス幅とすれば良く、日が（Ａ＋Ｂ
）に対して９０％を超えた場合には、エア混入時にも実
転舵角が大きくなり、油圧応答性の良否やエア混入時か
どうかの検出が不可能となる。

ステップ７１では、後輪転舵角センサ４５から実後輪転
舵角δ８が読み込まれる。

ステップ７２では、実後輪転舵角δ８が予め設定されて
いるエア混入判断しきい値δＲＯ以上かどうかが判断さ
れる。

そして、δ８≧δＲＯの場合には、ステップ７３へ進み
、油圧系へのエア混入がなく油圧応答が良好であるどの
判断に基づき後輪転舵制御系正常表示ランプ２２ａに対
し点灯指令が出力される。

また、δ８〈ろ、。の場合には、ステップ７４へ進み、
油圧応答が悪くなる油圧系へのエア混入があるとの判断
に基づき油圧径エア混入表示ランプ２２ｂに対し点灯指
令が出力される。

尚、この後輪転舵制御動作は、後輪タイヤが動くかどう
かを目視することによっても確認できることは勿論であ
る。

上記後輪転舵制御動作が正常であると確認できる時で所
定の油圧が後輪転舵アクチュエータ５に供給されている
時、力・ントバルブ系のフェイル動作確認を行ないたい
場合には、車室内においてブレーキ操作を行ないＯＮ信
号によるブレーキスイッチ信号を発生させると、ステッ
プ６９からステラ、ラフ５以降へ進み、カットバルブ系
のフェイル動　。

作確認が行なわれる。

ステップ７５では、第６図の下部タイムチャートに示す
ように、バルブソレノイド２０ａに対し力・ントバルブ
２０を閉じるＯＦＦ信号によるソレノイド駆動電流ＩＦ
が出力される。

ステップ７６では、後輪転舵角センサ４５から実後輪転
舵角δ８が読み込まれる。“ ステップ７７では、実後輪転舵角δ８がＯになっかかど
うかが判断される。

そして、カットバルブ２０を閉じる指令を与えてから所
定時間の経過時点で６８−〇となった場合には、ステ・
ンプ７８へ進み、カットバルブ２０が正常に動作してい
るとの判断に基づきカットバルブ正常表示ランプ２２ｃ
に対し点灯指令が出力される。

また、カットバルブ２０を閉じる指令を与えてから所定
時間の経過時点で６８＝０とならない場合には、ステッ
プ７９へ進み、力・ントバルブ２０に何らかの異常が発
生しているとの判断に基づきカットバルブ異常表示ラン
プ２２ｄに対し点灯指令が出力される。

以上説明してきたように自己診断作動にあっては、下２
に列挙するような特徴を有する。

■　自己診断の時間を５分に制限している為、自己診断
が長時間にわたって行なわれ後輪転舵アクチュエータ５
に油圧が供給され続けて油温か異常に上昇した場合に生
じるシール類等の破損によるアクチュエータ耐久性低下
が防止される。

■　自己診断が開始されると、自動的にディザ−付パル
ス駆動電流ＩＬｐ＊またはＩＦＩＰ　”が制御バルブ６
のソレノイド６［または６Ｒに出力される為、後輪転舵
アクチュエータ５がステップ応答により左右交互にスト
ローク動作する。

従って、自己診断時に後輪転舵アクチュエータ５が動作
しているかどうかの確認を目視や表示ランプ２２ａの点
灯により行なうことができるだけでなく、動作がステッ
プ応答であることで油圧応答性の良否の確認を行なうこ
ともできる。

さらに、ディザ−付パルス駆動電流ｒＬＰ　”またはＩ
　ＲＰ　”は後輪転舵アクチュエータ５のステ・ンブ応
答が飽和しないパルス幅を有すると共に、パルス駆動電
流の出力時に実後輪転舵角δ８を後輪転舵角センサ４５
により検出するようにしている為、ディザ−付パルス駆
動電流ＩＬＰ　＊またはＩＲＰ　＊の出力に対して実後
輪転舵角６Ｒが所定以下となることで自己診断時に油圧
系にエア混入があるかどうかを検出することができるし
、また、パルス駆動電流ＩＬＰ　＊またはＩＲＰ　”の
出力に対する実後輪転舵角δ□を監視することで的確に
油圧応答の良否を確認することも可能である。

■　通常の後輪転舵制御系の自己診断の途中において、
車室内でのブレーキ操作によりＯＮ信号によるブレーキ
スイッチ信号ＯＳを発生させると、今まで行なわれてい
た後輪転舵制御系の後輪転舵制御動作を確認する自己診
断に代え、カットバルブ系のフェイル動作の確認する自
己診断が開始されるようにしている為、後輪転舵制御系
の自己診断の途中で異なる診断対象であるカットバルブ
２０が正常に動作しているかどうかの確認を、切換時期
明確性と切換操作容易性とコスト的有利性とを同時に満
足しながら行なうことができる。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが具体的な
構成及び制御内容等はこの実施例に限られるものではな
い。

例えば、実施例では車両動特性制御装置として後輪転舵
制御システムの例を示したが、前輪操舵時に前輪と後輪
とをアクチュエータにより転舵制御する補助転舵制御シ
ステムやアクティブサスペンション制御システム等、電
気的駆動信号をアクチュエータに出力することで車両動
特性を最適に制御するシステムであれば適用できる。

また、実施例では油圧式アクチュエータの例を示したが
、電動モータ等の電動式アクチュエータを用いたシステ
ムにも適用できるし、この電動式アクチュエータの場合
には、バ・ンテリが過放電となり、エンジン再始動が不
能となってしまう不具合を防止できる。

また、実施例では、自己診断の制限時間をタイマー管理
により行なう例を示したが、油温センサを設け、制限時
間を油温か不具合を生じるような設定油温に達する可変
制限時間としても良いし、さらに、タイマー管理と油温
監視とを併用し、いずれかが制限条件に達した時点で自
己診断を終了するようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両動特性制御装置
にあっては、自己診断の時間を強制的に制限する手段と
した為、自己診断機能を持たせた車両動特性制御装置に
おいて、自己診断か長時間にわたり行なわれることによ
るアクチュエータ耐久性低下やバッテリ過放電等の不具
合を防止することが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両動特性制御装置のクレーム対応図
、 第２図は後輪転舵制御システムを搭載した４輪操舵車両
の全体構成を示す図、 第３図は後輪転舵制御システムの後輪転舵コントロール
ユニットのブロック回路図、 第４図は自己診断モードか通常制御モードかのモード判
断処理作動の流れを示すフローチャー第５図は後輪転舵
制御作動及び自己診断作動の流れを示すフローチャート
、 第６図は自己診断時における各信号や特性を示すタイム
チャート、 第７図はパルス駆動電流のパルス幅決定手法を示す説明
図である。 ａ・・・検出手段 ｂ・・・アクチュエータ Ｃ・・・車両動特性制御手段 ｄ・・・自己診断開始判断手段 ｅ・・・時間設定手段 ｆ・・・自己診断手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車両状態を検出する所定の検出手段からの入力信号
   に基づいて最適な車両動特性を得る電気的駆動信号をア
   クチュエータに出力する車両動特性制御手段と、 通常走行時等では発生し得ない特定の入力信号の有無に
   より自己診断の開始判断を行なう自己診断開始判断手段
   と、 前記アクチュエータが不具合を生じることなく連続作動
   に耐え得る時間に基づいて設定される時間設定手段と、 自己診断の開始判断時には、前記時間設定手段により設
   定された時間の範囲内で所定の指令を前記車両動特性制
   御手段に対し与えることで制御系の動作診断を行なう自
   己診断手段と、 を備えていることを特徴とする車両動特性制御装置。