(57)【要約】後輪操舵車両１が、左右後輪５の操舵を制御する後輪操舵装置３１に加えて、後輪操舵制御に異常が発生し、かつＶＳＡ（車両挙動安定化制御システム）３２がオフ状態にある場合に、ＶＳＡをオン状態に切り替える異常時処理部４４を備えた構成とし、ＶＳＡがオフ状態にあるときでも、当該ＶＳＡを強制的にオン状態に切り替える。
2009113233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オン状態とオフ状態とを切り替え可能な車両挙動安定化制御システムを備えた後輪操舵車両であって、
左右後輪を転舵する後輪操舵アクチュエータ及び該後輪操舵アクチュエータを制御する後輪操舵制御ユニットを備えた後輪操舵装置と、
前記後輪操舵装置に異常が発生し、かつ前記車両挙動安定化制御システムがオフ状態にある場合、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替える異常時処理ユニットとを備えたことを特徴とする後輪操舵車両。
【請求項２】
前記後輪操舵装置が、前記左右後輪のトー角を検出するトー角センサを更に備え、
前記異常時処理ユニットは、前記左右後輪がトーアウト状態にある場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両の後輪操舵装置。
【請求項３】
前記異常時処理ユニットは、前記左右後輪のトーアウト量が所定の判定閾値を超えた場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の後輪操舵車両。
【請求項４】
前記車両の車速を検出する車速センサを更に備え、
前記異常時処理ユニットは、前記車速が所定の条件を満たす場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車後輪操舵車両。
【請求項５】
前記車両挙動安定化制御システムのオン状態とオフ状態とを手動で切り替える切替スイッチを更に備え、
前記異常時処理ユニットは、先行する前記切替スイッチの操作により前記車両挙動安定化制御システムがオフ状態とされた場合、前記車両挙動安定化制御システムのオン状態への切り替えを所定の遅れ時間をもって実行することを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行状態に応じて左右後輪を操舵可能な後輪操舵車両に関し、特に、オン状態とオフ状態とを切り替え可能な車両挙動安定化制御システムを備えた後輪操舵車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
後輪操舵車両としては、例えば、操舵角を規定するリンク機構と車体との間にアクチュエータを設け、このアクチュエータの伸縮により車体とリンク機構と間の寸法を変化させることで、車両の旋回状態に応じて左右後輪の操舵角を個別に変化させるようにしたものが存在する（特許文献１参照）。この後輪操舵車両において、車両挙動の安定化を高める装置として、例えば、制動時における車輪のロックを防止するＡＢＳ（Anti-lock Breaking System）、加速時における車輪の空転を防止するＴＣＳ（Traction Control System）の他、旋回時における横滑りの抑制機能等をこれらに加えたＶＳＡ（Vehicle Stability Assist：車両挙動安定化制御システム）等が採用される場合がある。【０００３】
この種の車両挙動安定化制御システムを備えた後輪操舵車両では、例えば、後輪操舵装置に異常が生じて正常な後輪操舵が行われなくなったときには車両挙動安定化制御システムによる制御を禁止するものが知られている（特許文献２参照）。【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【特許文献２】特開平９−１２３８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された後輪操舵車両では、後輪操舵制御に異常が発生すると、車両挙動安定化制御システムによる制御が禁止されることになる。しかしながら、後輪操舵制御における異常発生（例えば、システムダウン）により左右後輪が所定の状態（例えば、トーアウト状態）で固定された場合、直進時や旋回時における車両の走行安定性が低下する可能性があった。従って、車両挙動安定化制御を正常に実行可能であれば、後輪操舵制御の異常発生時に車両挙動安定化制御システムを作動させて、車両挙動の安定化を図ることが望ましい。特に、オン状態とオフ状態とを切り替え可能な車両挙動安定化制御システムを備えた後輪操舵車両では、車両挙動安定化制御システムがオフ状態にあっても強制的にオン状態に切り替える必要がある。【０００６】
このような従来技術の課題及び発明者の知見に鑑み、本発明の主な目的は、車両挙動安定化制御システムがオフ状態にある間に後輪操舵制御に異常が発生した場合、車両挙動安定化制御システムを確実に作動させて車両の走行安定性の低下を抑制可能とする後輪操舵車両を提供することをする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、このような目的は、オン状態とオフ状態とを切り替え可能な車両挙動安定化制御システム（３２）を備えた後輪操舵車両（１）であって、左右後輪を転舵する後輪操舵アクチュエータ（１１）及び該後輪操舵アクチュエータを制御する後輪操舵制御ユニット（１６）を備えた後輪操舵装置（３１）と、前記後輪操舵装置に異常が発生し、かつ前記車両挙動安定化制御システムがオフ状態にある場合、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替える異常時処理ユニット（４４）とを備えたことを特徴とする後輪操舵車両を提供することにより達成される。【０００８】
これにより、車両挙動安定化制御システムがオフ状態にある間に後輪操舵装置に異常が発生した場合に、異常時処理ユニットが、車両挙動安定化制御システムをオン状態とし、後輪操舵制御の異常による車両の走行安定性の低下を抑制することができる。【０００９】
本発明の好適実施例によれば、前記後輪操舵装置が、前記左右後輪のトー角を検出するトー角センサ（２６）を更に備え、前記異常時処理ユニットは、前記左右後輪がトーアウト状態にある場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替える。トーアウト状態は、車両の挙動安定のために特に好ましくないことから、この特徴は、車両の挙動を効果的に安定化することを可能にし、しかも異常時処理ユニットが車両挙動安定化制御システムの作動に影響を及ぼす度合いを最小化することができる。このことは、前記異常時処理ユニットは、前記左右後輪のトーアウト量が所定の判定閾値を超えた場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替えるものとした場合にも当てはまる。【００１０】
車速は車両の挙動安定に対して大きな影響を有することから、前記車両の車速を検出する車速センサ（２１）を更に備え、前記異常時処理ユニットは、前記車速が所定の条件を満たす場合にのみ、前記車両挙動安定化制御システムをオン状態に切り替えるものとすると良い。【００１１】
本発明の或る側面によれば、前記車両挙動安定化制御システムのオン状態とオフ状態とを手動で切り替える切替スイッチ（２７）を更に備え、前記異常時処理ユニットは、先行する前記切替スイッチの操作により前記車両挙動安定化制御システムがオフ状態とされた場合、前記車両挙動安定化制御システムのオン状態への切り替えを所定の遅れ時間をもって実行する。或いは、切替スイッチが、異常時処理ユニットに対して完全に優先即ちオーバーライドするものとして、異常時処理ユニットは、先行する前記切替スイッチの操作により前記車両挙動安定化制御システムがオフ状態とされた場合、前記車両挙動安定化制御システムのオン状態への切り替えを全く実行しないものとすることもできる。【００１２】
これによれば、運転者が運転事情により車両挙動安定化制御システムを一時的にオフ状態とすることを望む場合には、その間の運転操作を阻害することなく車両挙動安定化制御システムを起動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る後輪操舵装置を備えた自動車の概略構成を示す模式図。
【図２】実施形態に係る後輪操舵装置の機能ブロック図。
【図３】実施形態に係るＶＳＡの強制作動制御の手順を示すフロー図。
【図４】ＶＳＡの強制作動制御に用いられるＶＳＡオン条件の判定用マップを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、即ち、タイヤやサスペンション等については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字（ＬまたはＲ）を付して、例えば、左後輪５Ｌ、右後輪５Ｒ（ただし、総称する場合には、後輪５）と記す。
【００１５】
図１は実施形態に係る後輪操舵装置を備えた自動車の概略構成を示す模式図であり、図２は後輪操舵装置の機能ブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、自動車（後輪操舵車両）１は、タイヤ２Ｌ，２Ｒが装着された前輪３Ｌ，３Ｒと、タイヤ４Ｌ，４Ｒが装着された後輪５Ｌ，５Ｒとを備えており、これら前輪３及び後輪５がサスペンションアームやスプリング、ダンパ等からなる前輪サスペンション６Ｌ，６Ｒ及び後輪サスペンション７Ｌ，７Ｒによってそれぞれ車体に懸架されている。また、自動車１には、ステアリングホイール８の操舵によって左右の前輪３Ｌ，３Ｒを直接転舵する前輪操舵装置９と、前輪操舵装置９に対してパワーアシストを提供するＥＰＳ（Electric Power Steering）１５と、左右の後輪サスペンション７Ｌ，７Ｒにおける左右のナックル１０Ｌ，１０Ｒに連結されて個別に伸縮されることにより、後輪５Ｌ，５Ｒの転舵角を個別に変化させる左右のアクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒとが設置されている。前輪３のブレーキ１２Ｌ，１２Ｒ及び後輪５のブレーキ１３Ｌ，１３Ｒには、必要に応じて各ブレーキ１２、１３に対して圧油を供給する油圧ユニット１４が接続されている。
【００１７】
また、自動車１には、制御装置として、ＥＰＳ１５の作動を制御するためにＥＰＳ１５に内蔵された図示されていないＥＰＳ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と、以下に説明するように後輪操舵装置の制御に用いられるＳＴＧ−ＥＣＵ１６と、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）制御に用いられるＶＳＡ−ＥＣＵ１７と、エンジンＥの制御に用いられるＥＮＧ−ＥＣＵ１８とが設置されている。これらＥＣＵ１６〜１８には、車速を検出する車速センサ２１、ステアリングホイール８の操舵角を検出する操舵角センサ２２、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ２３、車両の横加速度を検出する横Ｇセンサ２４、車両の前後加速度を検出する前後Ｇセンサ２５、各アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの変位量から各後輪５Ｌ，５Ｒのトー角をそれぞれ検出する左右のトー角センサ２６Ｌ，２６Ｒ等の各種センサが適宜接続され、それらセンサ２１〜２６の検出信号は各ＥＣＵ１６〜１８の制御に供せられる。また、図示しない運転席の近傍には、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７のオン状態（作動状態）とオフ状態（停止状態）とを手動にて切り替え可能とするＶＳＡスイッチ２７が設けられている。
【００１８】
ＳＴＧ−ＥＣＵ１６、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７及びＥＮＧ−ＥＣＵ１８は、それぞれ、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、所定の通信回線を介して互いに接続されている。自動車１において、ＳＴＧ−ＥＣＵ１６は、複数のセンサ２１〜２６及びアクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒ等とともに後輪操舵装置３１を構成し、また、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７は、複数のセンサ２１〜２５及びＶＳＡスイッチ２７等とともにＶＳＡ３２を構成する。
【００１９】
図２に示すように、ＳＴＧ−ＥＣＵ１６は、各センサ２１〜２６に接続されて、それらの検出値が入力される入力インタフェース４１と、センサから取得した情報に基づきアクチュエータの目標作動位置を設定する目標作動位置設定部４２と、その設定された目標作動位置及びトー角センサ２６の検出値（実作動位置）の情報に基づき、アクチュエータ１１の駆動を制御するための駆動信号を生成する駆動信号生成部４３と、以下に説明するように、後輪操舵制御に異常が発生し、かつＶＳＡ３２がオフ状態にある場合、ＶＳＡ３２をオン状態に切り替える異常時処理部４４と、計時手段としてのタイマ４５と、アクチュエータ１１に接続される出力インタフェース４６とから主として構成される。
【００２０】
目標作動位置設定部４２は、自動車の走行状態に応じて（本実施形態では、車速センサ２１や操舵角センサ２２等の検出値に基づき）アクチュエータ１１の目標作動位置を設定し、その目標作動位置の情報を駆動信号生成部４３に対して適宜出力する。この場合、目標作動位置は、例えば、自動車の走行状態に関わる車速や操舵角等を変数とした演算式に基づき設定したり、車速や操舵角等に対応した目標作動位置が予め設定されたマップから検索したりすることができる。
【００２１】
また、詳細は後述するが、異常時処理部４４は、後輪操舵制御の異常を検出すると、ＶＳＡ３２を強制的にオン状態とすべき所定の条件（以下、「ＶＳＡオン条件」という。）を満たすか否かを判定し、このＶＳＡオン条件を満たすと判定した場合、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７に対して強制作動信号を送出することで、ＶＳＡ３２をオフ状態からオン状態に切り替える。ここで、後輪操舵制御の異常には、例えば、システム失陥などによって後輪のトー角が或る角度に固定された（トー角を変更不能となった）場合や、トー角センサ２６に関連する故障などによって後輪のトー角を検出不能となった場合等が含まれる。また、ＶＳＡオン条件には、例えば、トー角センサ２６の検出値から算出される後輪のトーアウト量や車速センサ２１によって検出される車速の大きさ等が含まれる。
【００２２】
ＶＳＡ−ＥＣＵ１７は、各センサ２１〜２５の検出値等に基づき、油圧ユニット１４やＥＮＧ−ＥＣＵ１８の各制御量を設定し、設定した制御量を所定の制御信号として油圧ユニット１４やＥＮＧ−ＥＣＵ１８にそれぞれ出力する。このＶＳＡ−ＥＣＵ１７の制御（以下、「ＶＳＡ制御」という。）により、ＶＳＡ３２は、制動時における車輪のロックを防止するＡＢＳ、加速時における車輪の空転を防止するＴＣＳの他、旋回時における横滑りの公知の抑制機能等を実現し、車両挙動の安定化に寄与する。その一方で、例えば、雨や雪などで生じた泥濘に自動車のタイヤがはまったような場合、運転者は、ＶＳＡスイッチ２７をオフ操作してＶＳＡ制御を一時的に停止させることができ、これにより、泥濘からの脱出が容易となることがある。なお、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７は、後輪操舵制御の異常発生時には、オフ状態にある場合であっても、ＳＴＧ−ＥＣＵ１６の異常時処理部４４からの強制作動信号を受け取ることで、強制的にオン状態に切り替わる。
【００２３】
図３は図２に示した後輪操舵制御の異常発生時におけるＶＳＡの強制作動制御の手順を示すフロー図である。
【００２４】
まず、異常時処理部４４は、後輪操舵制御の異常を検出すると（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、その異常の原因がトー角センサ２６の異常（後輪トー角の検出値を得られない断線等の異常を含む）であるか否かを判定する（ＳＴ１０２）。異常時処理部４４は、トー角センサ２６に異常がない場合（ＮＯ）、その検出値から後輪のトーアウト量を算出し（ＳＴ１０３）、その算出値が所定の判定閾値を超えるか否かを判定する（ＳＴ１０４）。この判定閾値は、後輪のトーアウト量が車両の走行安定性に対して及ぼす影響を考慮して設定することができる。一方、トー角センサ２６に異常がある場合（１０２：ＹＥＳ）、異常時処理部４４は、後輪のトーアウト量を算出不能であるが、安全側に制御すべくトーアウト量を予め決定された最大値に設定し（ＳＴ１０５）、ＳＴ１０４に進む。
【００２５】
ＳＴ１０４においてトーアウト量の算出値が所定の判定閾値を超える場合（ＹＥＳ）、異常時処理部４４は、車速センサ２１の車速の検出値が所定の判定閾値を超えるか否かを判定する（ＳＴ１０６）。この判定閾値は、車速が車両の走行安定性に対して及ぼす影響を考慮して設定することができる。ここで留意すべきは、発明者の研究によれば、トーアウト状態は、車両の挙動を安定に維持する上で特に有害であることが見出されたことである。車速の検出値が判定閾値を超える場合（ＹＥＳ）、異常時処理部４４は、ＶＳＡ制御がオフ状態にあるか否かを判定し（ＳＴ１０７）、オフ状態にある場合（ＹＥＳ）、更に、ＶＳＡスイッチ２７のオフ操作が実行されたか否かを判定する（ＳＴ１０８）。このＳＴ１０８における判定は、例えば、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７がエンジン始動後のＶＳＡスイッチ２７の操作情報を所定のメモリに記憶し、その操作情報を異常時処理部４４が取得することによって行われる。
【００２６】
一方、ＳＴ１０４においてトーアウト量の算出値が所定の判定閾値を下回る場合（ＮＯ）、ＳＴ１０６において車速センサ２１の車速の検出値が所定の判定閾値を下回る場合（ＮＯ）或いはＳＴ１０７においてＶＳＡ制御がオフ状態にされていない場合（ＮＯ）、処理フローはＳＴ１０１に戻る。
【００２７】
ＳＴ１０８において、エンジン始動後に、ＶＳＡスイッチ２７のオフ操作が実行されていない場合（ＮＯ）、異常時処理部４４は、ＶＳＡ−ＥＣＵ１７に対して強制作動信号を送出することで、直ちにＶＳＡ３２をオフ状態からオン状態に切り替える（ＳＴ１１０）。一方、ＳＴ１０８において、エンジン始動後に、ＶＳＡスイッチ２７のオフ操作が実行されていた場合（ＹＥＳ）、異常時処理部４４は、タイマ４５の計測値（ＶＳＡスイッチ２７のオフ操作後の経過時間）が予め設定した判定閾値を超えるまで待機し（ＳＴ１０９：ＹＥＳ）、その後、ＶＳＡ３２をオフ状態からオン状態に切り替える（ＳＴ１１０）。
【００２８】
この場合、エンジン始動後にＶＳＡスイッチ２７のオフ操作が実行されると、そのオフ操作後の経過時間を計測すべくタイマ４５が計時を開始し、再びＶＳＡスイッチ２７が手動によりオン状態となってタイマがリセットされるまで計時が継続される。
【００２９】
上記ＶＳＡの強制作動制御においては、後輪操舵制御の異常発生時に固定された後輪のトーアウト量が大きいほど、車両の走行安定性が低下するため、比較的低い車速においてＶＳＡをオン状態に切り替える必要がある。そこで、図３におけるＳＴ１０４及びＳＴ１０６の代わりに、例えば、図４に示すような後輪のトーアウト量と車速との関係を示すＶＳＡオン条件の判定用マップを用いて、ＶＳＡオン条件を満たすか否かを判定することができる。
【００３０】
この場合、図４中の斜線領域で示すように、トーアウト量が比較的小さい場合、車両の走行安定性への悪影響が小さいため、比較的高い車速でＶＳＡオン条件を満たすようにするとともに、トーアウト量が比較的大きい場合には、車両の走行安定性への悪影響が大きくなるため、比較的低い車速でＶＳＡオン条件を満たすように設定される。従って、ＳＴ１０４及びＳＴ１０６の代替処理として、異常時処理部４４は、取得した後輪のトーアウト量と車速の情報に基づき、図４のマップを検索し、トーアウト量と車速がＶＳＡオン条件を満たす領域（斜線領域）にある場合、ＳＴ１０７に進む処理を実行することができる。
【００３１】
このように、上記構成の自動車においては、後輪操舵制御に異常が発生した場合、ＶＳＡがオフ状態にあるときでも、強制的にオン状態に切り替えるようにしたため、後輪トー角が所定の状態で固定された場合でも、車両の走行安定性の低下を抑制することが可能となる。特に、後輪がトーアウト状態にある場合にのみ、ＶＳＡをオン状態に切り替えることで、ＶＳＡを適切に作動させて車両の走行安定性の低下をより確実に抑制することが可能となる。また、後輪のトーアウト量及び車速に応じてＶＳＡをオン状態に切り替えることで、より適切にＶＳＡを作動させることが可能となる。更に、運転者のＶＳＡスイッチのオフ操作が実行された場合、ＶＳＡのオン状態への切替を一定時間実行しないようにすることで、運手者がＶＳＡのオフ状態において実行する運転操作を阻害することなく車両の走行安定性の低下を抑制することが可能となる。
【００３２】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、ＶＳＡをオフ状態からオン状態に切り替える異常時処理部（タイマも同様）は必ずしもＳＴＧ−ＥＣＵに設ける必要はなく、例えば、ＶＳＡ−ＥＣＵに同様の処理部を設ける構成も可能である。また、ＥＰＳ−ＥＣＵも上記したシステムに含まれるようにし、その機能を、車両の制御に関与する１つの選択肢とすることもできる。
【００３３】
本出願のパリ条約に基づく優先権主張の基礎出願の全内容及び本出願中で引用された従来技術の全内容は、それに言及したことをもって本願明細書の一部とする。
【符号の説明】
【００３４】
１  自動車
５  後輪
１１  アクチュエータ
１６  ＳＴＧ−ＥＣＵ
１７  ＶＳＡ−ＥＣＵ
２１  車速センサ
２２  操舵角センサ
２３  ヨーレイトセンサ
２４  横Ｇセンサ
２５  前後Ｇセンサ
２６  トー角センサ
２７  ＶＳＡスイッチ
３１  後輪操舵装置
３２  ＶＳＡ
４４  異常時処理部
４５  タイマ
【図１】
2009113233.tif 000003
【図２】
2009113233.tif 000004
【図３】
2009113233.tif 000005
【図４】
2009113233.tif 000006
【国際調査報告】
2009113233.tif 000007
2009113233.tif 000008
2009113233.tif 000009
2009113233.tif 000010
2009113233.tif 000011