JPH06171535A - 車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヨーレイトを用いて後輪の転舵角を制御する
車両の操舵装置においてヨーレイトセンサのフェイルを
早期にかつ確実に検知する。 【構成】 舵角速度演算手段３１により、舵角センサ２
５の出力から舵角速度を演算し、その舵角速度に基い
て、推定ヨー加速度演算手段３５により推定ヨー加速度
を演算し、ヨー加速度演算手段３２によりヨーレイトセ
ンサ２８の出力からヨー加速度を演算し、フェイル判定
手段３４により、舵角速度と、車速と、ヨー加速度と、
推定ヨー加速度とを用いてヨーレイトセンサ２８のフェ
イルを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヨーレイトセンサによ
り検出されたヨーレイトを用いて、従動輪の舵角を制御
する車両の操舵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車速、ハンドル舵角、ヨーレイト
等に応じて、前輪の舵角に対する後輪の転舵比を可変設
定するよう構成された車両の操舵装置が知られている
（特開昭５７─４４５６８号公報等参照）。これらの車
両の操舵制御にヨーレイトセンサを用いるのは、例え
ば、所定の走行条件で、ハンドル操舵に合わせて、後輪
を初めに前輪と逆相に転舵し、車両の重心を通る縦軸周
りの旋回運動（ヨーイング）が発生した時点で、前輪と
同位相に転舵することにより、ハンドル操作に違和感の
ない制御を行う場合に、そのヨーレイト（ヨー角速度）
を検出するのに必要となる。

【０００３】これらの操舵制御に使用されるヨーレイト
センサは、高価であり、かつヨーレイトセンサで検出さ
れたヨーレイトが、信頼性のあるものか否か判断する
為、エンジン出力の影響を受け、車速検出の信頼性に乏
しい駆動輪に比べて、車速検出の信頼性の高い左右の従
動輪の車輪速差やハンドル舵角等に基いて推定ヨーレイ
トを演算し、この推定ヨーレイトと、ヨーレイトセンサ
により検出された実ヨーレイトとを比較して、ヨーレイ
トセンサのフェイルを判定する機能を備えた車両の操舵
装置も提案されている（特開平２─２４９７６５号公報
等参照）。この種の車両の操舵装置においては、ヨーレ
イトセンサのフェイルを判定するフェイル判定手段によ
り、フェイル判定がなされた場合、直ぐに、他の走行状
態検出センサ、例えば車速センサ又は舵角センサによる
操舵制御に切換えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記フェイル判定機能
付きの車両の操舵装置においては、ハンドル舵角に応じ
て後輪の転舵角を制御していることから、舵角センサで
検出したハンドル舵角に基いて推定ヨーレイトを算出
し、実ヨーレイトと推定ヨーレイトとを比較すること
で、ヨーレイトセンサのフェイルを判定することも考え
られるが、ハンドル舵角は、ヨーレイトの変化率（ヨー
加速度）を正確に反映するパラメータではないため、時
々刻々のヨーレイトの変化状態を確実に検知することが
困難で、短時間で早期にヨーレイトセンサのフェイルを
判定できないという問題がある。また、車速が低速のと
きには、操舵中であっても極く小さなヨーレイトしか発
生しない場合もあることから、舵角に基いて推定ヨーレ
イトを求める方法では、ヨーレイトセンサのフェイルを
確実に判定できないという問題もある。

【０００５】更に、ヨーレイトが発生しているにもかか
わらず、そのヨーレイトが判定基準値よりも小さい為
に、フェイル判定がなされた場合に、後輪の転舵制御を
全く行わない場合には、操縦安定性に欠けることになる
という問題もある。本発明の目的は、舵角センサからの
出力を用いて、ヨーレイトのフェイルを判定しつつも、
そのフェイルを早期にかつ確実に検知でき、操縦安定性
を良好にし得る車両の操舵装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る車両の操
舵装置は、ハンドル舵角を検出する舵角センサと、ヨー
レイトを検出するヨーレイトセンサと、このヨーレイト
センサにより検出されたヨーレイトと舵角センサにより
検出されたハンドル舵角とを用いて、後輪の転舵角を制
御可能な後輪転舵手段と、ヨーレイトセンサのフェイル
を判定するフェイル判定手段とを備えた車両の操舵操舵
において、更に、舵角センサの出力からハンドル舵角速
度を演算する舵角速度演算手段と、ヨーレイトセンサの
出力から実ヨー加速度を演算するヨー加速度演算手段と
を備え、フェイル判定手段は、舵角速度演算手段および
ヨー加速度演算手段の出力を受け、舵角速度が所定値以
上で、かつ、ヨー加速度が所定の基準値以下のときに、
フェイル信号を出力するように構成されたものである。

【０００７】請求項２に係る車両の操舵装置は、請求項
１と同様な前提構成の車両の操舵装置において、舵角セ
ンサの出力からハンドル舵角速度を演算する舵角速度演
算手段と、ヨーレイトセンサの出力から実ヨー加速度を
演算するヨー加速度演算手段と、舵角速度演算手段から
の出力を受け、舵角速度から推定ヨー加速度を演算する
推定ヨー加速度演算手段とを備え、フェイル判定手段
は、舵角速度演算手段およびヨー加速度演算手段の出力
を受け、実ヨー加速度と推定ヨー加速度との差が所定値
以上のときにフェイル信号を出力するように構成された
ものである。

【０００８】請求項３に係る車両の操舵装置は、請求項
１又は請求項２の車両の操舵装置において、車速を検出
する車速センサを設け、フェイル判定手段が、車速セン
サの出力を受け、車速が所定速度以上のときに、ヨーレ
イトセンサのフェイルを判定するように構成されたもの
である。

【０００９】請求項４に係る車両の操舵装置は、請求項
１又は請求項２の車両の操舵装置において、フェイル判
定手段のフェイル判定時に出力されたフェイル信号に基
いて、ヨー加速度演算手段により演算された実ヨー加速
度を補正基準値に補正するヨー加速度補正手段を設け、
フェイル判定手段は、前記ヨー加速度演算手段により複
数回演算された実ヨー加速度が前記補正基準値以下のと
きに、フェイル確定信号を出力するように構成されたも
のである。

【００１０】

【発明の作用及び効果】請求項１の車両の操舵装置にお
いては、ハンドル舵角に応じて後輪の転舵比を制御する
為、ヨーレイトセンサにより検出されたヨーレイト及び
このヨーレイトから演算されたヨー加速度を用いて、後
輪の転舵角を制御する。ここで、検出ヨーレイトの信頼
性を判断する為、フェイル判定手段により、ヨーレイト
センサのフェイルを判定するが、そのフェイル判定の
際、舵角速度検出手段により、ハンドル舵角センサの出
力から舵角速度を演算し、この舵角速度と、ヨー加速度
演算手段により演算されたヨー加速度とを用いてフェイ
ル判定を行うので、ヨーレイトセンサのフェイル判定に
至るまでの時間を短縮でき、早期にヨーレイトセンサの
フェイルを判定できる。

【００１１】しかも、フェイル判定の条件として、舵角
速度が所定値以上であることを条件としているが、これ
は、ハンドル舵角速度が所定値よりも小さいときは、ヨ
ーイングが発生しない場合がある。従って、ハンドル舵
角速度が所定値以上で、ヨー加速度が所定の基準値以下
の場合にフェイルと判定することで、フェイル判定を確
実に行うことができる。

【００１２】請求項２の操舵装置では、舵角速度演算手
段により演算された舵角速度と、この舵角速度から推定
した推定ヨー加速度と、ヨー加速度演算手段で演算され
た実ヨー加速度とをフェイル判定のパラメータとして用
いているので、その判定に至るまでの時間を短縮でき、
早期にフェイルを判定できる。請求項３の操舵装置で
は、ヨーイングが確実に発生するであろう所定車速以上
であることを条件として、ヨーレイトセンサのフェイル
判定を行っているので、フェイル判定を確実に行うこと
ができる。

【００１３】請求項４の操舵装置では、フェイル判定手
段からフェイル信号が出力されても、直ぐにフェイルを
確定せずに、複数回フェイル信号が出力されたときに、
フェイル確定信号を出力するように構成したので、ヨー
レイトセンサのフェイル判定の信頼性を高めることがで
きる。

【００１４】尚、ヨーレイトセンサのフェイル確定に至
るまでの間、フェイル信号が出力されているので、検出
ヨーレイトを用いて従動輪の転舵制御ができない。しか
し、実際にヨーイングが発生している可能性があるた
め、ヨー加速度として補正基準値を使用し、その補正基
準値のヨー加速度に相当するヨーレイトにて従動輪の転
舵角を制御することが望ましい。従って、実際にヨーイ
ングが発生しているが、その実ヨー加速度が基準値に達
しない場合でも、補正基準値に基いて従動輪の転舵角を
制御すれば、全く従動輪の転舵制御を行わない場合に比
べて、操縦安定性を向上させることができる。

【００１５】以上のように、ヨーレイトセンサのフェイ
ル判定を、舵角速度及びヨー加速度を用いて行っている
ので、フェイルを早期に検知でき、また、その判定に、
舵角速度、舵角速度から演算した推定ヨー加速度、又は
車速を条件として用いているので、ヨーレイトセンサの
フェイルを確実に検知できる。更に、フェイル判定時の
フェイル信号により、直ぐにヨーレイトセンサのフェイ
ルを確定せず、複数回のフェイル信号により初めて確定
することで、フェイル判定を確実に行うことができ、更
に、フェイル信号が出力された場合に、補正基準値に相
当するヨーレイトにて後輪の転舵角を制御すれば、操縦
安定性を向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例は、本発明に係る車両の操舵装置を４輪
操舵装置に適用した場合のものであり、図１は、その４
輪操舵装置を示す概略全体構成図である。図１におい
て、車両１は、前輪操舵機構２により連結された駆動輪
である左右の前輪３FL，３FRと、後輪操舵機構４によっ
て連結された従動輪である左右の後輪５RL，５RRとを備
えている。

【００１７】前輪操舵機構２は、１対のナックルアーム
６FL，６FR及びタイロッド７FL，７FRと、これらのタイ
ロッド７FL，７FRを互いに連結するリレーロッッド８Ｆ
とを備えている。この前輪操舵機構２には、リレーロッ
ド８Ｆに連結されたラック（図示せず）とステアリング
シャフト９に連結されたピニオン１０とを備えたラック
アンドピニオン式のステアリング機構１１が連結されて
おり、前輪操舵機構２は、ハンドル１２の操作量、即
ち、ハンドル１２の舵角に応じて、リレーロッド８Ｆを
左右に変位させて、左右の前輪３FL，３FRを転舵させる
ように構成されている。

【００１８】後輪操舵機構４は、１対のナックルアーム
６RL，６RR及びタイロッド７RL，７RRと、これらのタイ
ロッド７RL，７RRを互いに連結するリレーロッド８Ｒ
と、左右の後輪５RL，５RRを転舵させる為の駆動源とし
て作用するモータ１３を含む転舵比可変ユニット１４
と、モータ１３の駆動力をリレーロッド８Ｒに伝達する
為の伝達機構１５とを備えている。そして、後輪操舵機
構４は、モータ１３を正転又は逆転させることにより、
伝達機構１５を介して、リレーロッド８Ｒを左右に変位
させて、左右の後輪５RL，５RRを転舵させるように構成
されている。

【００１９】前輪３FL，３FRの操舵量は、ピニオン１６
及びシャフト１７を介して、後輪操舵機構４の転舵比可
変ユニット１４に、機械的に伝達されるように構成され
ている。更に、後輪操舵機構４は、フェイルセイフ機構
１９が設けられている。このフェイルセイフ機構１９
は、伝達機構１５に設けられ、モータ１３とリレーロッ
ド８Ｒとの連結を解除可能なクラッチ２０と、リレーロ
ッド８Ｒと車体との間に設けられ、リレーロッド８Ｒ
を、常時、中立方向に付勢しているスプリング２１ａを
有する中立保持手段２１とを備えている。そして、この
フェイルセイフ機構１９は、故障が発生して、後輪５R
L，５RRの舵角制御を中止すべきときには、クラッチ２
０を解放し、中立保持手段２１により、リレーロッド８
Ｒを強制的に中立位置に保持して、車両を２輪操舵車両
として運転し得るように構成されている。

【００２０】車両１には、センサ類として、ハンドル舵
角θｈを検出するハンドル舵角センサ２５と、前輪３F
L，３FRに対する後輪５RL，５RRの転舵比を検出する転
舵比センサ２６と、従動輪である後輪５RL，５RRの車輪
速の平均値から車速を検出する車速センサ２７と、車体
のヨーレイトＹを検出するヨーレイトセンサ２８とを備
えている。前記ハンドル舵角センサ２５、転舵比センサ
２６、車速センサ２７、及びヨーレイトセンサ２８か
ら、夫々検出信号が入力され、これらの検出信号に基づ
き、モータ１３の回転を制御するとともに、クラッチ２
０を連結あるいはその連結を解除するコントロールユニ
ット３０が設けられている。

【００２１】図２は、本実施例の車両の操舵装置のブロ
ックダイアグラムである。本実施例の車両の操舵装置の
コントロールユニット３０は、ハンドル舵角速度を検出
する舵角速度演算手段３１と、実ヨー加速度を演算する
ヨー加速度演算手段３２と、ヨーレイトセンサのフェイ
ルを判定するフェイル判定手段３４と、舵角速度から推
定ヨー加速度を演算する推定ヨー加速度演算手段３５
と、前記フェイル判定手段３４のフェイル判定時に出力
されたフェイル信号に基いて、実ヨー加速度を補正基準
値に補正するヨー加速度補正手段３６と、フェイル判定
手段３４からの判定信号により、制御モードを選択する
制御モード選択手段３７と、その選択信号、舵角θｈ、
ヨーレイトＹ、車速信号、舵角速度、及びヨー加速度に
基いて後輪５RL，５RRの転舵比及び転舵速度を算出する
転舵比算出手段３８と、この転舵比算出手段３８からの
信号に基いて、後輪５RL，５RRを転舵する信号を、モー
タ１３を駆動するモータ駆動回路３９に出力する後輪転
舵制御手段４０とを備えている。

【００２２】前記舵角速度演算手段３１は、舵角センサ
２５からの舵角信号を受け、この舵角信号に基いてハン
ドル舵角速度を演算し、推定ヨー加速度演算手段３５と
フェイル判定手段３４に舵角速度信号を出力するように
構成されている。 前記ヨー加速度演算手段３２は、ヨ
ーレイトセンサ２８からのヨーレイト信号が入力されて
おり、このヨーレイト信号に基いてヨー加速度を演算
し、フェイル判定手段３４に出力するように構成されて
いる。前記推定ヨー加速度演算手段３５は、舵角速度演
算手段３１からの舵角速度信号を受け、この舵角速度信
号に基いて図５に示す舵角速度─推定ヨー加速度マップ
により、推定ヨー加速度を演算し、その推定ヨー加速度
信号を前記フェイル判定手段３４およびヨー加速度補正
手段３６に出力するように構成されている。

【００２３】前記ヨー加速度補正手段３６は、フェイル
判定手段３６及び推定ヨー加速度演算手段３５からの信
号を受け、フェイル判定手段３６からのフェイル信号フ
ェイル信号に基いて、推定ヨー加速度演算手段３５によ
り演算された推定ヨー加速度を補正基準値として、この
補正基準値による制御を行うように制御モード選択手段
３７に制御信号を出力するとともに、この補正基準値を
フェイル判定手段３４に出力するように構成されてい
る。

【００２４】前記フェイル判定手段３４は、舵角センサ
２５、車速センサ２７、ヨーレイトセンサ２８、舵角速
度検出手段３１、ヨー加速度演算手段３２、推定ヨー加
速度演算手段３５及びヨー加速度補正手段３６からの信
号を受け、これらの信号に基いて、ヨーレイトセンサ２
８がフェイルであると判定し、その判定信号を制御モー
ド選択手段３７に出力するように構成され、そのフェイ
ル信号をヨー加速度補正手段３６にも出力するように構
成されている。

【００２５】即ち、フェイル判定手段３４は、車速セン
サ２７により検出された車速が所定速度（例えば、40km
/h）以上、及び舵角速度検出手段３１により検出された
舵角速度が所定値（例えば、200deg／sec)以上で、か
つ、ヨー加速度演算手段３２により演算されたヨー加速
度が所定の基準値( 例えば、1.0 deg/sec ）以下のとき
に、ヨーレイトセンサ２８がフェイルであると判定する
ように構成されている。また、フェイル判定手段３４
は、車速センサ２７により検出された車速が所定の低車
速（例えば、10km/h）以上、及び舵角センサ２５により
検出された舵角θｈが所定値（例えば、90deg)以上で、
かつ、ヨーレイトセンサ２８により検出されたヨーレイ
トが所定値( 例えば、5 deg/sec ）よりも小さいとき
に、ヨーレイトセンサ２８がフェイルであると判定する
ように構成されている。また、フェイル判定手段３４
は、車速センサ２７により検出された車速が所定速度
（例えば、40km/h）以上で、かつヨー加速度演算手段３
２及び推定ヨー加速度演算手段３５から入力された実ヨ
ー加速度が推定ヨー加速度の許容範囲外となったとき
に、ヨーレイトセンサ２８がフェイルと判定するように
構成してある。

【００２６】更に、フェイル判定手段３４は、そのフェ
イル信号出力後にも、ヨー加速度演算手段３２により演
算された実ヨー加速度と、ヨー加速度補正手段３６から
入力された補正基準値とを複数回繰り返し比較判定する
ように構成され、このときの複数回のフェイル判定に基
いて、前記制御モード選択手段３７にフェイル確定信号
を出力するように構成されている。

【００２７】前記制御モード選択手段３７は、フェイル
判定手段３４からの信号により、制御モードＡ１、制御
モードＡ２、制御モードＡ３及び制御モードＢを選択
し、その制御モード信号を転舵比算出手段３８に出力す
るように構成されている。ここで、制御モードＡ１は、
ヨー加速度演算手段３２により演算された実ヨー加速度
に基いて制御するモードであり、制御モードＡ２は、推
定ヨー加速度演算手段３５により演算された推定ヨー加
速度に基いて制御するモードであり、制御モードＡ３
は、前回検出したヨーレイトを用いて制御するモードで
ある。また、制御モードＢは、ヨーレイトセンサ２８以
外の他のセンサ２５，２７からの信号に基づく制御及び
前輪のみを操舵する２輪操舵制御の制御モードである。

【００２８】前記転舵比算出手段３８は、ハンドル舵角
センサ２５からの舵角信号、車速センサ２７からの車速
信号、ヨーレイトセンサ２８からのヨーレイト信号及び
制御モード選択手段３６からの制御モード信号を受け、
これらの入力信号に基いて、所定の転舵比特性に従い、
前輪３FL，３FRに対する後輪５RL，５RRの転舵比及び転
舵速度を算出し、後輪転舵手段３９に出力するように構
成されている。前記転舵比算出手段３７は、制御モード
選択手段３６から２輪舵角制御のモード信号が入力され
たときには、後輪操舵停止信号を後輪転舵制御手段３９
に出力するように構成されている。

【００２９】前記後輪転舵制御手段３９は、転舵比算出
手段３７によって算出された目標転舵比と、舵角センサ
で検出された検出舵角と、転舵比センサ２６によって検
出された前輪３FL，３FRに対する後輪５RL，５RRの転舵
比の検出信号とを受け、後輪転舵制御手段３９は、目標
転舵比と検出舵角とに基いて、後輪５RL，５RRの転舵角
を求め、検出転舵比により転舵比をフィードバック制御
しつつ、その転舵角に対応する制御信号をモータ駆動回
路３８に出力し、モータ駆動回路３８を介して、モータ
１３を作動させるように構成されている。更に、後輪転
舵制御手段３９は、転舵比算出手段３７から後輪操舵停
止信号が入力されたときに、クラッチ２０を解放して、
中立保持手段２１により、リレーロッド８Ｒを強制的に
中立位置に保持するように構成されている。

【００３０】図３は本実施例の車両の操舵制御における
制御モード設定制御のフローチャート、図４は図３のフ
ローチャートに含まれるヨーレイトセンサの固着判定処
理、即ちヨーレイトセンサのフェイル判定処理の一部で
ある制御のルーチンを示すフローチャートである。尚、
図中、Ｓｉ（ｉ＝１，２，３，…）は、各ステップを示
すものである。本実施例の制御モード設定制御は、イグ
ニッションスイッチＯＮにより開始され、先ず、ハンド
ル舵角センサ２５、転舵比センサ２６、車速センサ２
７、及びヨーレイトセンサ２８から、車速Ｖ、実ヨーレ
イトＹａ、舵角θｈの読込みが実行される（Ｓ１）。こ
れらの信号により、図４に示すように、ヨーレイトセン
サ固着判定処理が実行される（Ｓ２）。

【００３１】先ず、図４に基いて、ヨーレイトセンサ固
着判定処理制御について説明すると、フェイルフラグＦ
ｆ、車速Ｖが所定車速よりも小さいときにセットされる
車速フラグＦｖ、及び舵角速度ｄθｈが所定値よりも小
さいときにセットされる舵角フラグＦθが夫々リセット
され（Ｓ３１）、次に車速センサ２７により検出された
車速Ｖが判定を許可する所定低車速Ｖ0 （例えば、10km
/h）以上か否か判断され（Ｓ３２）、車速Ｖが所定低車
速Ｖ0 よりも小さい場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、判定処理が
できないので、車速フラグＦｖをセットして（Ｓ３７）
リターンする。

【００３２】車速Ｖが所定低車速Ｖ0 以上の場合（Ｓ３
２：Ｙｅｓ）、次にハンドル舵角θｈが所定値θ0 （例
えば、90deg)以上か否か判断され（Ｓ３３）、次にヨー
レイトセンサ２８で検出されたヨーレイトＹａが所定値
Ｙ0 （例えば、5 deg/sec ）以上か否か判断される（Ｓ
３４）。これらの判断の結果、車速Ｖが所定低車速Ｖ0
以上で、かつ舵角θｈが所定値θ0 以上であるにもかか
わらず、ヨーレイトＹａが所定値Ｙ0 よりも小さい場合
（Ｓ３３：Ｙｅｓ、Ｓ３４：Ｎｏ）、ハンドルが切られ
ているにもかかわらず、ヨーレイトが所定値Ｙ0 よりも
小さいことになり、この場合、ヨーレイトセンサ２８が
センター付近で固着している可能性があるので、フェイ
ルフラグＦｆをセットして（Ｓ４１）、リターンする。

【００３３】車速Ｖが所定低車速Ｖ0 以上で、かつ舵角
θｈが所定値θ0 よりも小さい場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、
又はヨーレイトＹａが所定値Ｙ0 以上の場合（Ｓ３４：
Ｙｅｓ）、次に、舵角速度ｄθｈの演算、ヨー加速度ｄ
Ｙａの演算が行われ（Ｓ３５）、車速Ｖが所定速度Ｖ1
（例えば、10km/h）以上か否か判断される（Ｓ３６）。
この判断の結果、車速Ｖが所定速度Ｖ1 以上の場合（Ｓ
３６：Ｙｅｓ）、次に、舵角速度ｄθｈの絶対値が所定
値ｄθ1 以上か否か判断される（Ｓ３８）。

【００３４】この判断の結果、舵角速度ｄθｈが所定値
ｄθ1 以上の場合（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、次に、ヨー加速
度ｄＹａの絶対値が所定の基準値ｄＹ1 以上か否か判断
される（Ｓ４０）。この判断の結果、車速Ｖが所定車速
Ｖ1 以上で舵角速度ｄθｈが所定値ｄθ1以上であるに
もかかわらず、ヨー加速度ｄＹａが所定の基準値ｄＹ1
よりも小さい場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、所定車速以上でハ
ンドルを所定の舵角速度で切っているにもかかわらず、
ヨーレイトが小さいことになり、ヨーレイトセンサ２８
がセンタよりもかなりずれた位置で固着しているものと
判断でき、この場合には、ヨーレイトセンサ２８のフェ
イルと判定して、フェイルフラグＦｆをセットし（Ｓ４
１）、リターンする。

【００３５】Ｓ３６での判断の結果、車速Ｖが所定車速
Ｖ1 よりも小さい場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、ヨー加速度に
よるフェイル判定ができないので、車速フラグＦｖをセ
ットして（Ｓ３７）、リターンする。また、Ｓ３８での
判断の結果、舵角速度ｄθｈが所定値ｄθ1 よりも小さ
い場合（Ｓ３８：Ｎｏ）、ヨー加速度によるフェイル判
定ができないので、舵角フラグＦθをセットして（Ｓ３
９）、リターンする。Ｓ４０での判断の結果、ヨー加速
度ｄＹａが所定の基準値ｄＹ1 よりも大きい場合（Ｓ４
０：Ｙｅｓ）には、ヨーレイトセンサ２８のフェイルで
はないので、固着判定処理を終了し、リターンする。

【００３６】これらのヨーレイトセンサ固着判定処理が
終了したならば、図３に示すように、フェイルフラグＦ
ｆがセットされているか否か判断される（Ｓ３）。フェ
イルフラグＦｆがセットされている場合（Ｓ３：Ｙｅ
ｓ）、ヨーレイトセンサ２８が固着しているものと推定
できるが、再度別の方法で、フェイルを確認する為、舵
角速度ｄθｈと比例関係にあるヨー加速度の推定値、即
ち、推定ヨー加速度ｄＹｐθを、舵角速度ｄθｈから図
５に示すマップに基いて演算し（Ｓ４）、この推定ヨー
加速度ｄＹｐθと、ヨー加速度演算手段３２により演算
された実ヨー加速度ｄＹａとを比較判定する（Ｓ５）。
この判定の結果、実ヨー加速度ｄＹａと推定ヨー加速度
ｄＹｐθとの差が、基準値ｄＹ2 よりも小さい場合（Ｓ
５：Ｎｏ）、ヨーレイトセンサ２８からの信号が正常で
ある為、カウンタｎをリセットして、ヨーレイトセンサ
２８により検出されたヨーレイトＹａ及びヨー加速度ｄ
Ｙａに基づく制御モードＡ１の制御を実行し（Ｓ１
３）、再び各種信号を読み込む為、Ｓ１に戻る。

【００３７】推定ヨー加速度ｄＹｐθと実ヨー加速度ｄ
Ｙａとの比較判定の結果、実ヨー加速度ｄＹａと推定ヨ
ー加速度ｄＹｐθとの差が、基準値ｄＹ2 以上の場合
（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ヨーレイトセンサのフェイルである
が、ヨーレイトは検出されているので、実ヨー加速度ｄ
Ｙａとして補正基準値である推定ヨー加速度ｄＹｐθを
用いる（Ｓ６）。そして、カウンタｎをインクリメント
し（Ｓ７）、カウンタが所定回数Ｎ以上か否か判断し
（Ｓ８）、その判断の結果、カウンタが所定回数に達し
ていない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、実ヨー加速度ｄＹａとし
て補正基準値である推定ヨー加速度ｄＹｐθを用い、こ
の推定ヨー加速度ｄＹｐθに基づく制御モードＡ２の制
御を実行し（Ｓ９）、再び各種信号を読み込む為、Ｓ１
に戻る。

【００３８】Ｓ８の判断の結果、カウンタｎが所定回数
に達している場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、フェイル確定と判
断して、カウンタｎをリセットし（Ｓ１０）、他のセン
サ２５，２７に基づく制御モードＢの制御を実行し（Ｓ
１１）、再び各種信号を読み込む為、Ｓ１に戻る。

【００３９】一方、Ｓ３の判定でフェイルフラグＦｆが
セットされていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、次に、車速フ
ラグＦｖがセットされているか否か判断される（Ｓ１
６）。その判断の結果、車速フラグＦｖがセットされて
いる場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、即ち、図４に示すヨーレ
イトセンサの固着判定処理において、車速Ｖが所定車速
よりも小さいときには、ヨーレイトセンサのフェイル判
定が行えず、このとき、異常なヨーレイト信号により、
制御を行うと操縦安定性に欠けるので、例えば、前回検
出したヨーレイトを用いた制御モードＡ３による制御を
実行する。

【００４０】また、車速フラグＦｖがセットされていな
い場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、次に、舵角フラグがセットさ
れているか否か判断される（Ｓ１７）。その判断の結
果、舵角フラグがセットされている場合（Ｓ１７：Ｙｅ
ｓ）、図４に示すヨーレイトセンサの固着判定処理にお
いて、舵角速度ｄθｈが所定値よりも小さく、ヨー加速
度によるフェイル判定ができないので、別の方法による
ヨーレイトのフェイル判定を行う為、上記フェイルフラ
グＦｆがセットされている場合と同様なルーチンの制御
を行う（Ｓ４〜Ｓ１５）。

【００４１】また、フェイルフラグＦｆ、車速フラグＦ
ｖ及び舵角フラグＦθがセットされていない場合（Ｓ3
・Ｓ１６・Ｓ１７：Ｎｏ）、図４に示すヨーレイトセン
サの固着判定処理において説明したように、ヨーレイト
センサ２８からの出力が正常であるから、カウンタをク
リアして（Ｓ１８）、現在の実ヨーレイト及びヨー加速
度に基づく制御モードＡ１の制御を実行し（Ｓ１９）、
再び各種信号を読み込む為、Ｓ１に戻る。

【００４２】このように、ヨーレイトセンサ２８のフェ
イル判定を、舵角速度ｄθｈ及びヨー加速度ｄＹａを用
いて行っているので、フェイルを早期に検知でき、ま
た、その判定に、舵角速度ｄθｈ、舵角速度ｄθｈから
演算した推定ヨー加速度ｄＹｐθ、又は車速を条件とし
て用いているので、フェイルも確実に検知できる。更
に、フェイル判定時のフェイル信号により、直ぐにヨー
レイトセンサ２８のフェイルを確定せず、複数回のフェ
イル信号により初めて確定する為、フェイル判定も確実
に行うことができ、更に、フェイル信号が出力された場
合に、フェイル確定に至るまで、補正基準値ｄＹｐθに
基いて後輪の転舵速度を制御しているので、操縦安定性
を向上させることができる。

【００４３】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加え
ることができるのは勿論である。例えば、上記実施例で
は、前輪の操舵量が後輪に機械的に伝達される後輪操舵
機構に本発明を適用しているが、これに限らず、前輪の
操舵量を油圧等を利用して後輪側に伝達し後輪の操舵量
を制御する形式に本発明を適用してもよい。

【００４４】また、上記実施例では、ヨーレイトセンサ
固着判定処理において、フェイル判定後に、フェイルを
確認する為、推定ヨー加速度ｄＹｐθと実ヨー加速度ｄ
Ｙａとを比較しているが、これに限らず、図４に示すヨ
ーレイトセンサ固着判定処理を複数回繰り返し行い、そ
の処理において、フェイルが複数回連続した場合にフェ
イル確定と判断してもよいことは勿論である。この場
合、ヨー加速度補正手段における補正基準値として、舵
角速度から演算した推定ヨー加速度を用いてもよく、ま
た、他の所定値を別途設定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両の操舵装置の概略全
体構成図である。

【図２】図１の車両の操舵装置のブロックダイアグラム
である。

【図３】図１の車両の操舵装置の制御モード設定制御の
フローチャートである。

【図４】図３のヨーレイトセンサ固着判定処理ルーチン
のフローチャートである。

【図５】図３の推定ヨー加速度演算マップを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 車両 ４ 後輪操舵機構 ５RL，５RR 後輪 ６RL，６RR ナックルアーム ７RL， ７RR タイロッド ８Ｒ リレーロッッド １３ モータ １４ 転舵比可変ユニット １５ 伝達機構 １６ ピニオン １７ シャフト １９ フェイルセイフ機構 ２０ クラッチ ２１ 中立保持手段 ２５ ハンドル舵角センサ ２６ 転舵比センサ ２７ 車速センサ ２８ ヨーレイトセンサ ３０ コントロールユニット ３１ 舵角速度検出手段 ３２ ヨー加速度演算手段 ３４ フェイル判定手段 ３５ 推定ヨー加速度演算手段 ３６ ヨー加速度補正手段 ３７ 制御モード選択手段 ３８ 転舵比算出手段 ４０ 後輪転舵制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドル舵角を検出する舵角センサと、
   ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、このヨーレ
   イトセンサにより検出されたヨーレイトと舵角センサに
   より検出されたハンドル舵角とを用いて、後輪の転舵角
   を制御可能な後輪転舵手段と、前記ヨーレイトセンサの
   フェイルを判定するフェイル判定手段とを備えた車両の
   操舵装置において、 前記舵角センサの出力からハンドル舵角速度を演算する
   舵角速度演算手段と、 前記ヨーレイトセンサの出力から実ヨー加速度を演算す
   るヨー加速度演算手段とを備え、 前記フェイル判定手段は、舵角速度演算手段およびヨー
   加速度演算手段の出力を受け、舵角速度が所定値以上
   で、かつヨー加速度が所定の基準値以下のときに、フェ
   イル信号を出力するように構成されたことを特徴とする
   車両の操舵装置。
2. 【請求項２】 ハンドル舵角を検出する舵角センサと、
   ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、このヨーレ
   イトセンサにより検出されたヨーレイトと舵角センサに
   より検出されたハンドル舵角とを用いて、後輪の転舵角
   を制御可能な後輪転舵手段と、前記ヨーレイトセンサの
   フェイルを判定するフェイル判定手段とを備えた車両の
   操舵装置において、 前記舵角センサの出力からハンドル舵角速度を演算する
   舵角速度演算手段と、 前記ヨーレイトセンサの出力から実ヨー加速度を演算す
   るヨー加速度演算手段と、 前記舵角速度演算手段からの出力を受け、舵角速度から
   推定ヨー加速度を演算する推定ヨー加速度演算手段とを
   備え、 前記フェイル判定手段は、舵角速度演算手段およびヨー
   加速度演算手段の出力を受け、実ヨー加速度と推定ヨー
   加速度との差が所定値以上のときにフェイル信号を出力
   するように構成されたことを特徴とする車両の操舵装
   置。
3. 【請求項３】 車速を検出する車速センサを設け、前記
   フェイル判定手段が、車速センサの出力を受け、車速が
   所定速度以上のときに、ヨーレイトセンサのフェイルを
   判定するように構成されたことを特徴とする請求項１又
   は請求項２に記載の車両の操舵装置。
4. 【請求項４】 前記フェイル判定手段のフェイル判定時
   に出力されたフェイル信号に基いて、前記ヨー加速度演
   算手段により演算された実ヨー加速度を補正基準値に補
   正するヨー加速度補正手段を設け、 前記フェイル判定手段は、前記ヨー加速度演算手段によ
   り複数回演算された実ヨー加速度が前記補正基準値以下
   のときに、フェイル確定信号を出力するように構成され
   たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両
   の操舵装置。