JP2581303B2 - Steering angle detection arithmetic unit for four-wheel drive vehicle - Google Patents

Steering angle detection arithmetic unit for four-wheel drive vehicle

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JP2581303B2
JP2581303B2 JP2312664A JP31266490A JP2581303B2 JP 2581303 B2 JP2581303 B2 JP 2581303B2 JP 2312664 A JP2312664 A JP 2312664A JP 31266490 A JP31266490 A JP 31266490A JP 2581303 B2 JP2581303 B2 JP 2581303B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は車両の旋回制御等を的確に行わしめるために
用いられる4輪駆動車の操舵角検出演算装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering angle detection and calculation device for a four-wheel drive vehicle used for accurately performing turning control and the like of a vehicle.

<従来の技術> 旋回路を走行中の車両には、走行方向と直角な方向に
その走行速度に応じた遠心力すなわち横加速度(以降、
横Gと称す。)が発生する。
<Conventional technology> A vehicle traveling on a circuit has a centrifugal force, that is, a lateral acceleration (hereinafter, referred to as a lateral acceleration) corresponding to the traveling speed in a direction perpendicular to the traveling direction.
We call it horizontal G. ) Occurs.

そのため、旋回路の曲率半径に対する走行速度が高す
ぎる場合には、車輪が横滑りを起こして思い通りに運転
ができなくなることがあった。したがって、ドライバー
は旋回路の直前には走行速度を一旦下げ、緩やかに加速
を行ういわゆるスローインファーストアウト走行を行う
のである。ところが、出口の確認できない旋回路いわゆ
るブラインドカーブ等においては曲率半径が次第に小さ
くなっているようなことがあり、このような場合には高
度な運転技術が要求される。
For this reason, if the traveling speed with respect to the radius of curvature of the circuit is too high, the wheels may skid and the vehicle may not operate as desired. Therefore, immediately before the circuit, the driver once lowers the running speed and performs so-called slow-in first-out running in which the vehicle accelerates slowly. However, there is a case where the radius of curvature is gradually reduced in a circuit such as a blind curve in which an exit cannot be confirmed. In such a case, an advanced driving technique is required.

一方、定常円旋回の状態から加速すると舵角が一定で
ありながら走行半径が大きくなるアンダーステアリング
傾向を有する車両がある。このような車両では横Gの増
大にともなって操舵角を漸増させる必要があるが、この
横Gがその車両に固有のある値(限界値)を越えるとア
ンダーステアリング傾向が急増し、操縦が困難となるこ
とが知られている。このような車両の代表的な例として
は操舵輪と駆動輪とが同一であるフロントエンジン・フ
ロントドライブの車両いわゆるF・F車があるが、総輪
を駆動する4輪駆動車においてもこの傾向が見られる。
On the other hand, there is a vehicle having an under-steering tendency in which the traveling radius increases while the steering angle is constant when the vehicle is accelerated from a steady circular turning state. In such a vehicle, it is necessary to gradually increase the steering angle with an increase in the lateral G. However, when the lateral G exceeds a certain value (limit value) inherent to the vehicle, the tendency of understeering sharply increases, and steering becomes difficult. It is known that A typical example of such a vehicle is a so-called FF vehicle having a front engine and a front drive in which the steered wheels and the drive wheels are the same, but this tendency is also observed in a four-wheel drive vehicle that drives all wheels. Can be seen.

横Gが限界値を越えないようにするためには、ドライ
バーが旋回路の曲率半径を知って、アクセルペダルによ
り駆動力を加減することが基本である。ところが、未熟
なドライバーにとっては前述したブラインドカーブ等で
アクセルペダルの踏み込み量を微妙にコントロールする
ことは困難である。
In order to prevent the lateral G from exceeding the limit value, it is fundamental that the driver knows the radius of curvature of the circuit and adjusts the driving force with the accelerator pedal. However, it is difficult for an inexperienced driver to delicately control the depression amount of the accelerator pedal by using the above-described blind curve or the like.

このような状況に鑑み、車両が旋回困難となる前にそ
の駆動力を自動的に低減させる各種の駆動力制御装置が
提案されている。これらの装置の多くはアクセルペダル
の踏み込み量と連動させず、例えば車体のローリング量
の大きさ等に応じて、エンジンの出力を低減させるもの
である。つまり、旋回中には常に横Gに起因するローリ
ングが発生するが、旋回半径が小さいほど、また走行速
度が大きいほどこのローリング量は大きくなるため、こ
れを車体の左右に設けられたハイトセンサ等により検出
して出力を低減させるのである。この他、車体の首振り
現象たるヨーイング量を検出して出力低減を図るものも
ある。
In view of such circumstances, various driving force control devices have been proposed that automatically reduce the driving force before the vehicle becomes difficult to turn. Many of these devices reduce the output of the engine in accordance with, for example, the amount of rolling of the vehicle body without being linked to the amount of depression of the accelerator pedal. In other words, rolling caused by the lateral G always occurs during turning, but the smaller the turning radius and the higher the traveling speed, the larger the amount of rolling. Therefore, the turning amount is increased by height sensors provided on the left and right sides of the vehicle body. To reduce the output. In addition, there is a method of detecting the yaw amount, which is a swing phenomenon of the vehicle body, to reduce the output.

<発明が解決しようとする課題> 上述したような駆動力制御装置では、実際にローリン
グ等が発生した後に、そのローリング量に基づいてエン
ジンの出力制御を行う。ところが、このような制御装置
には次のような欠点があった。すなわち、ローリングが
急増して行くような状況においては出力制御に遅れが生
じたり、ローリングが収まった後の制御解除により再び
ローリングが発生して更に出力制御を行うというような
ことを繰り返すいわゆるハンチング動を起こすのであ
る。
<Problem to be Solved by the Invention> In the driving force control device as described above, after rolling or the like actually occurs, output control of the engine is performed based on the rolling amount. However, such a control device has the following disadvantages. That is, in a situation where the rolling is rapidly increasing, a so-called hunting operation is repeated in which the output control is delayed, or the output is further controlled by releasing the control after the rolling is stopped and the rolling is generated again. Cause it.

このため、駆動力制御を走行速度,操舵角等とスタビ
リティファクタ(サスペンションやタイヤ剛性等から求
められる固有値)に基づいてECU(Electronic Control
Unit)で行う制御装置が脚光を浴びてきた。この駆動力
制御装置ではドライバーがハンドルを切った瞬間のデー
タがECUに入力されるため、過大なローリング等が発生
する前でのエンジン出力制御(いわゆる見込み制御)を
行うことができる。この制御に不可欠となる操舵角は通
常RAM(Random Access Memory)に記憶されたステアリ
ングシャフトすなわち前輪の中立位置を基準とし、この
中立位置からのからのずれ量をステアリングシャフトに
取り付けられたスリットプレートとフォトトランジスタ
等を用いた操舵角センサにより検出してECUにインプッ
トされる。
Therefore, ECU (Electronic Control) is performed based on driving force control based on running speed, steering angle, etc. and stability factor (eigenvalue obtained from suspension, tire rigidity, etc.).
Unit), the control unit is in the limelight. In this driving force control device, since the data at the moment when the driver turns the steering wheel is input to the ECU, the engine output control (so-called anticipation control) can be performed before excessive rolling or the like occurs. The steering angle which is indispensable for this control is usually based on the steering shaft stored in a random access memory (RAM), that is, the neutral position of the front wheels, and the amount of deviation from the neutral position is determined by a slit plate attached to the steering shaft. It is detected by a steering angle sensor using a phototransistor or the like and input to the ECU.

ところが、周知のようにハンドルを全操舵させるため
の操舵量すなわちロック・ツー・ロックの回転数は数回
転(一般には2.5〜3回転)である。したがって、操舵
角センサのスリットプレートに中立点のスリット等を形
成しておいても、バッテリーや配線等を外した状態で据
え切りなどを行った場合(例えば整備時)等には中立位
置が正規の状態から1回転ずれてしまうようなことがあ
った。また、ステアリングシャフト自体の中立位置と前
輪の中立位置とはステアリング装置内のギヤ類が摩耗し
た場合あるいは整備時においてトーイン調整を行った場
合等には当然に変化する。したがって、ハンドルの切り
角と実際の操舵角は微小なオーダで異なってしまうこと
もあった。
However, as is well known, the steering amount for fully steering the steering wheel, that is, the lock-to-lock rotation speed is several rotations (generally 2.5 to 3 rotations). Therefore, even if a slit or the like at the neutral point is formed in the slit plate of the steering angle sensor, the neutral position is normal if the battery or the wiring or the like is removed (for example, during maintenance). In one rotation from the state described above. The neutral position of the steering shaft itself and the neutral position of the front wheels naturally change when gears in the steering device are worn or when the toe-in adjustment is performed during maintenance. Therefore, the turning angle of the steering wheel and the actual steering angle sometimes differ on a small order.

このような状態で車両を運転すると出力制御を行うべ
きときにこれが行われなかったり、逆に軽くハンドルを
切っただけで出力低減が行われ、ドライバーが意志通り
に運転をできなくなってしまう事態が生じていた。
When driving the vehicle in such a state, when the output control should be performed, this may not be performed, or conversely, the output may be reduced simply by turning the steering wheel lightly, and the driver may not be able to drive as intended Had occurred.

本発明は上記状況に鑑みなされたもので、ステアリン
グシャフトの中立位置を走行中に自ら学習補正し、正確
な操舵角データをECUに供給できる操舵角検出装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a steering angle detecting device capable of learning and correcting the neutral position of a steering shaft by itself while traveling and supplying accurate steering angle data to an ECU.

<課題を解決するための手段> そこで、本発明ではこの課題を解決するために、 ステアリングシャフトと一体的に回転する回転部材
と、ステアリングコラム側に固定され前記回転部材の角
度変位を検出する回転角度検出器とからなる操舵角検出
手段と、 車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、 前後左右の各車輪の回転数とそれらの平均値との差を検
出する回転差検出手段と、 走行開始後に前記走行速度検出手段から得られた走行
速度情報が所定の値以上で、且つ前記回転差検出手段か
ら得られた各回転差情報が所定の値以下である状態で所
定の時間走行する条件で、前記操舵角検出手段の回転角
度検出器が検出した回転部材の位置を中立位置として初
回の学習を行って、この中立位置からの回転部材の角度
変位を以て操舵角とする一方、上記条件での2回目以降
の中立位置の学習に当たっては前記初回の学習によって
得られた回転部材の中立位置に対し所定量の角度増減し
か行わないようにした操舵角演算位置と を具えたことを特徴とする4輪駆動車の操舵角検出演算
装置を提案するものである。
<Means for Solving the Problems> In order to solve this problem, the present invention provides a rotating member that rotates integrally with a steering shaft, and a rotating member that is fixed to a steering column and detects an angular displacement of the rotating member. Steering angle detection means comprising an angle detector, traveling speed detection means for detecting the traveling speed of the vehicle, rotation difference detection means for detecting the difference between the rotational speed of each of the front, rear, left and right wheels and their average value, After the start of traveling, the vehicle travels for a predetermined time in a state where the traveling speed information obtained from the traveling speed detecting means is equal to or more than a predetermined value, and each rotation difference information obtained from the rotation difference detecting means is equal to or less than a predetermined value. Under the condition, the first learning is performed with the position of the rotating member detected by the rotation angle detector of the steering angle detecting means as a neutral position, and the angular displacement of the rotating member from this neutral position is used as the steering angle. On the other hand, in learning the neutral position from the second time onward under the above conditions, a steering angle calculation position is provided such that only a predetermined amount of angle increase or decrease is performed with respect to the neutral position of the rotating member obtained by the first learning. The present invention proposes a steering angle detection and calculation device for a four-wheel drive vehicle.

<作用> 停止や整備等によりにRAM内の中立位置情報が狂った
り消去されても、所定の速度以上で所定の時間直進走行
をすれば、その時点の回転部材すなわちステアリングシ
ャフトの回転角度が中立位置としてRAM内に記憶され、
それ以降はこの中立位置からの回転部材の角度変位を以
て車両の操舵角が演算される。
<Operation> Even if the neutral position information in the RAM is lost or erased due to a stop or maintenance, if the vehicle travels straight ahead at a predetermined speed for a predetermined time, the rotation angle of the rotating member, that is, the steering shaft at that point becomes neutral. Stored in RAM as a location,
Thereafter, the steering angle of the vehicle is calculated from the angular displacement of the rotating member from the neutral position.

<実 施 例> 本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図には本発明に係る操舵角検出演算装置の一実施
例を採用した駆動力制御装置の構成を概略的に示し、第
2図には操舵角センサを拡大斜視により示し、第3図に
は実施例における中立位置学習の制御フローチャートを
示してある。
FIG. 1 schematically shows a configuration of a driving force control device employing one embodiment of a steering angle detection arithmetic device according to the present invention, FIG. 2 shows an enlarged perspective view of a steering angle sensor, and FIG. 9 shows a control flowchart of the neutral position learning in the embodiment.

第1図に示すように、本実施例の車両は車体1の前部
にエンジン2およびトランスミッション3を搭載し、且
つ前後の左右輪4,5,35,36を駆動する4輪駆動乗用車で
ある。
As shown in FIG. 1, the vehicle of the present embodiment is a four-wheel drive passenger vehicle having an engine 2 and a transmission 3 mounted on a front portion of a vehicle body 1 and driving front and rear left and right wheels 4, 5, 35, and 36. .

この乗用車におけるエンジン2の出力制御は通常にお
いては以下のように行われる。
The output control of the engine 2 in this passenger car is normally performed as follows.

アクセルペダル6の踏み込み量を加減することによっ
て、アクセルレータケーブル7を介して、スロットルボ
デー8内の図示しないスロットルバルブが開閉する。ス
ロトルボデー8はエアクリーナボックス9に接続するイ
ンテークダクト10とインテークマニホールド11との間に
設けられているため、エンジン1の燃焼室(図示しな
い)に負圧吸引される空気量が増減する。その際、スロ
ットルバルブの開度は、スロットルボデー8に取り付け
られたスロットルポジションセンサ12により検出され、
スロットル開度情報としてECU13に入力される。
By adjusting the depression amount of the accelerator pedal 6, a throttle valve (not shown) in the throttle body 8 opens and closes via the accelerator cable 7. Since the throttle body 8 is provided between the intake duct 10 connected to the air cleaner box 9 and the intake manifold 11, the amount of air sucked under negative pressure into the combustion chamber (not shown) of the engine 1 increases or decreases. At this time, the opening of the throttle valve is detected by a throttle position sensor 12 attached to the throttle body 8,
It is input to the ECU 13 as throttle opening information.

ECU13にはこのスロットル開度情報の他、大気圧,吸
入空気温,冷却水温等の情報が入力され、機関出力の向
上や排気ガス中の有毒成分量の減少等を図るべく燃料の
噴射量を決定し、インジェクタ14の駆動(燃料噴射)を
行う。尚、本実施例のエンジン2はマルチポイントイン
ジェクションを採用しており、各気筒毎に噴射量の制御
が行われる。燃料が噴射されて混合気となった空気は、
図示しないピストンの圧縮上死点付近でイグニッション
ユニット(図示せず)により点火されて燃焼・膨張し、
出力を発生する。この際、ECU13は点火時期や通電時間
を、吸気関係の情報の他、クランク角やノッキング等の
情報に基づき決定し、イグニッションユニットを駆動制
御する。
In addition to the throttle opening information, information such as the atmospheric pressure, the intake air temperature, and the cooling water temperature is input to the ECU 13, and the fuel injection amount is set to improve the engine output and reduce the amount of toxic components in the exhaust gas. Then, the injector 14 is driven (fuel injection). Note that the engine 2 of this embodiment employs multipoint injection, and the injection amount is controlled for each cylinder. The air that has been injected into the air-fuel mixture
A piston (not shown) is ignited by an ignition unit (not shown) near a compression top dead center, and burns and expands.
Generate output. At this time, the ECU 13 determines the ignition timing and the energizing time based on information such as the crank angle and the knocking in addition to the information on the intake air, and controls the drive of the ignition unit.

エンジン2の出力はトランスミッション3を介してド
ライブシャフト15,16,39,40により各車輪4,5,35,36に伝
達され、これを回転駆動する。その結果、路面との間に
駆動力が発生し、車体1が前方あるいは後方に移動して
ドライバーの意志に基づく走行が行われる。
The output of the engine 2 is transmitted to the wheels 4, 5, 35, and 36 by drive shafts 15, 16, 39, and 40 via the transmission 3, and the wheels are driven to rotate. As a result, a driving force is generated between the vehicle and the road surface, and the vehicle body 1 moves forward or backward, and the vehicle travels based on the driver's will.

ところで、本実施例のスロットルバルブは上述したア
クセルペダル6による開閉制御の他に、ECU13による駆
動制御も行われている。これはスロットルボデー8に一
体化されたバキュームモータ17により元位置から閉鎖方
向に駆動するものである。バキュームモータ17には、EC
U13によりデューティ比駆動されるマグネットバルブ18
を介して、バキュームタンク19内の負圧源から負圧が供
給される。図中、20はインテークマニホールド11とバキ
ュームタンク19とを連結するバキュームホースである。
The throttle valve of this embodiment is controlled by the ECU 13 in addition to the opening and closing control by the accelerator pedal 6 described above. This is driven in the closing direction from the original position by a vacuum motor 17 integrated with the throttle body 8. The vacuum motor 17 has an EC
Magnet valve 18 driven by duty ratio by U13
, A negative pressure is supplied from a negative pressure source in the vacuum tank 19. In the figure, reference numeral 20 denotes a vacuum hose connecting the intake manifold 11 and the vacuum tank 19.

本実施例の車両でのバキュームモータ17によるスロッ
トルバルブの閉鎖制御は旋回時における駆動力の低減手
段として用いられている。車両の走行速度V,ハンドル21
の操舵角δおよび前述したスタビリティファクタAから
ECU13は最適スロットル開度を演算し、その開度となる
ようにマグネットルバルブ18を適宜なデューティ比で駆
動する。すると、バキュームモータ17がスロットルバル
ブを閉鎖方向に駆動し、機関出力すなわち駆動力の低減
によるアンダーステアの抑制が可能となるのである。
The control of closing the throttle valve by the vacuum motor 17 in the vehicle of the present embodiment is used as a means for reducing the driving force during turning. Vehicle speed V, steering wheel 21
From the steering angle δ and the stability factor A
The ECU 13 calculates the optimum throttle opening and drives the magnetle valve 18 with an appropriate duty ratio so as to achieve the opening. Then, the vacuum motor 17 drives the throttle valve in the closing direction, so that the understeer can be suppressed by reducing the engine output, that is, the driving force.

走行速度Vはスピードメータ22に内蔵された走行速度
検出手段たるリードスイッチ式の車速センサ(図示せ
ず)により検出され、ECU13に直接入力される。また、
ハンドル21の操舵角δはステアリングコラム23の上方に
設けられた操舵角検出手段たる操舵角検出ユニット24に
より検出される。操舵角検出ユニット24は、第2図に示
すように、スリット板25と回転角度検出器たる操舵角セ
ンサ26とから成っている。スリット板25はステアリング
シャフト27と一体に回転し、その外周上には多数のスリ
ット25aが形成されている。操舵角センサ26はステアリ
ングコラム23に固定され、その上部にはスリット板25を
挟むように2個のフォトインタラプタ28,29が並んで取
り付けられている。
The traveling speed V is detected by a reed switch type vehicle speed sensor (not shown), which is a traveling speed detecting means built in the speedometer 22, and is directly input to the ECU 13. Also,
The steering angle δ of the steering wheel 21 is detected by a steering angle detection unit 24 which is a steering angle detection means provided above the steering column 23. As shown in FIG. 2, the steering angle detection unit 24 includes a slit plate 25 and a steering angle sensor 26 serving as a rotation angle detector. The slit plate 25 rotates integrally with the steering shaft 27, and has a number of slits 25a formed on the outer periphery thereof. The steering angle sensor 26 is fixed to the steering column 23, and two photointerrupters 28 and 29 are mounted on the upper part thereof so as to sandwich the slit plate 25 therebetween.

操舵角検出ユニット24の分解能は5゜単位であり、操
舵の回転方向(時計回りか反時計回りか)も検出できる
ようになっている。検出された操舵角δの情報はトラン
クルーム内に収納されたTCL(Traction Calculate Uni
t)30に入力される。
The resolution of the steering angle detection unit 24 is in units of 5 °, and the rotation direction (clockwise or counterclockwise) of the steering can be detected. The information of the detected steering angle δ is stored in the TCL (Traction Calculate Uni
t) Entered in 30.

TCL30は旋回時に過大なローリング等が生じないよう
な目標駆動トルクTOを演算し、ECU13にその情報を送る
装置である。ECU13とは信号ケーブル31により接続され
ており、相互に情報を受け渡すようになっている。TCL3
0には目標駆動トルクTOを演算するために、操舵角δの
情報の他、スロットルボデー8に取り付けられたアクセ
ルセンサ32からのアクセル開度θの情報が入力する。
更に、左右前輪4,5の車輪速度VFL,VFRの情報が車輪速セ
ンサ33,34から、左右後輪35,36の車輪速度VRL,VRRの情
報が車輪速センサ37,38から、それぞれ入力する。
The TCL 30 is a device that calculates a target drive torque T O that does not cause excessive rolling or the like during turning, and sends the information to the ECU 13. The ECU 13 is connected to the ECU 13 by a signal cable 31, so that information can be exchanged with each other. TCL3
To calculate the target driving torque T O is the 0, other information of the steering angle [delta], the information of the accelerator opening theta A from the accelerator sensor 32 attached to the throttle body 8 is inputted.
Further, information on the wheel speeds V FL and V FR of the left and right front wheels 4 and 5 is obtained from the wheel speed sensors 33 and 34, and information on the wheel speeds V RL and V RR of the right and left rear wheels 35 and 36 is obtained from the wheel speed sensors 37 and 38. , Respectively.

以下、本実施例における操舵角センタ検出の手順を第
3図の制御フローチャートを用いて説明する。尚、この
フローチャートにおける制御ステップ段を示す記号(S
1,S2…)は、説明文の段落末に記した記号に対応する。
Hereinafter, the procedure for detecting the steering angle center in the present embodiment will be described with reference to the control flowchart of FIG. In addition, the symbol (S
1, S2 ...) correspond to the symbols described at the end of the paragraph of the description.

エンジン2が始動して車体1が走行を始めると、第3
図に示す学習制御が開始される。尚、学習制御のインタ
ーバルはクランクの1回転毎に行ってもよいし、数回転
毎に行ってもよい。
When the engine 2 starts and the vehicle body 1 starts running, the third
The learning control shown in the figure is started. The learning control interval may be performed every one rotation of the crank, or may be performed every few rotations.

制御開始後、TCL30ではまず走行速度VBを算出する。
本実施例の場合は、走行速度VBとして、前後の左右輪4,
5,35,36の車輪速度VFL,VFR,VRF,VRRの内、下から2番目
の値を用いる。 …S1 尚、この際に前述したスピードメータ22内の車速セン
サによる検出値をそのまま用いたり、この検出値と上記
演算値を比較して誤差の判定等を行ってもよい。
After start of control, it calculates a the TCL30 first running speed V B.
In this embodiment, as the running speed V B, the front and rear left and right wheels 4,
Of the wheel speeds V FL , V FR , V RF , V RR of 5, 35, 36, the second value from the bottom is used. ... S1 At this time, the value detected by the vehicle speed sensor in the speedometer 22 described above may be used as it is, or an error may be determined by comparing the detected value with the above calculated value.

走行速度VBが得られたら、TCL30では、次に各車輪速V
FL,VFR,VRF,VRRの平均値すなわち4輪平均値VAV4を算出
する。 …S2 4輪平均値VAV4が得られたら、TCL30では、次にこれ
と各車輪速VFL,VFR,VRF,VRRとの差すなわち車輪速差ΔV
FL,ΔVFR,ΔVRF,ΔVRRを下式により算出する。
When the obtained running speed V B, the TCL30, then the wheel speeds V
An average value of FL , V FR , V RF , V RR , that is, a four-wheel average value VAV 4 is calculated. … S2 Once the four-wheel average value VAV4 is obtained, the TCL 30 then calculates the difference between this and each wheel speed V FL , V FR , V RF , V RR , ie, the wheel speed difference ΔV
FL , ΔV FR , ΔV RF , ΔV RR are calculated by the following equations.

ΔVFL=|VFL−VAV4| ΔVFR=|VFR−VAV4| ΔVRF=|VRF−VAV4| ΔVRR=|VRR−VAV4| …S3 次に、TCL30では走行速度VBが所定の値(以下、判定
値VAと称す。尚、本実施例ではこれを10km/Hとする。)
より大きいか否かを判定する。これは、ある程度高い走
行速度にならないと操舵による車輪速差等が出難いため
であり、車両の走行特性や実験等により適宜設定され
る。尚、このステップにおいてVB<VAの場合、TCL30は
後述のステップS13に移行する。 …S4 VB≧VAである場合、TCL30は次に、各車輪速差ΔVFL,
ΔVFR,ΔVRF,ΔVRRが所定の値(以下、判定値VCと称
す。尚、本実施例ではこれを1km/Hとする。)より小さ
いか否かを判定する。ここで、判定値VCを0km/H、すな
わち車輪速差が無い状態としないのは、空気圧の大小に
よりタイヤの動荷重半径等が変化し、直進状態であるに
も拘らず前後の左右輪4,5,35,36の車輪速度VFL,VFR,
VRF,VRRに相違が生じることがあるためである。これら
のステップにおいても各車輪速差ΔVFL,ΔVFR,ΔVRF
VRRの値が判定値VC以上の場合、TCL30はステップS13に
移行する。 …S5〜S8 ΔVFL〜ΔVRR<VCである場合、TCL30は車体1が直進
状態であると判断し、内蔵された学習用タイマの値tを
下式によりカウントアップする。
ΔV FL = | V FL -VAV4 | ΔV FR = | V FR -VAV4 | ΔV RF = | V RF -VAV4 | ΔV RR = | V RR -VAV4 | ... S3 Then, the traveling speed V B is given the TCL30 Value (hereinafter, referred to as a judgment value VA . In the present embodiment, this is set to 10 km / H).
It is determined whether it is greater than. This is because a difference in wheel speed due to steering is unlikely to occur unless the traveling speed becomes high to some extent, and is appropriately set based on the traveling characteristics of the vehicle, experiments, and the like. In the case of V B <V A In this step, TCL30 proceeds to step S13 described later. … S4 If V B ≧ V A , the TCL 30 then calculates each wheel speed difference ΔV FL ,
ΔV FR, ΔV RF, ΔV RR predetermined value (hereinafter, referred to as determination value V C. In this embodiment a 1km / H it.) Determines smaller or not. Here, the determination value V C to 0 km / H, i.e. not a state the wheel speed difference is not, the dynamic load radius of the tire or the like is changed by the magnitude of the air pressure, the left and right wheels of the front and rear despite a straight state 4,5,35,36 wheel speeds V FL , V FR ,
This is because VRF and VRR may be different from each other. Also in these steps, each wheel speed difference ΔV FL , ΔV FR , ΔV RF , Δ
The value of V RR is equal to or larger than the determination value V C, TCL30 proceeds to step S13. If it is ... S5~S8 ΔV FL ~ΔV RR <V C, TCL30 determines that the vehicle body 1 is running straight, counts up from the following formula built value t of the learning timer.

t=t+Δt …S9 尚、Δtはこの学習制御に要する微小なオーダの時間
である。
t = t + Δt S9 Here, Δt is a minute time required for the learning control.

次に、TCL30では学習用タイマの値tが所定の値(以
下、判定値tDと称す。本実施例ではこれを0.5秒とす
る。)より大きいか否か、すなわち所定の時間上述した
状態で走行したか否かを判定する。 …S10 この判定は走行当初においては当然のことながら、t
<tDとなるが、その場合にはフローチャートのスタート
位置に戻り上記演算および判定(S1〜S10)を繰り返
す。
State Next, the value t is given the value of the learning timer in TCL30 (hereinafter, referred to as the determination value t D. In this embodiment does this 0.5 second.) Or not greater than, that described above a predetermined time It is determined whether or not the vehicle has run. … S10 This determination is, of course, at the beginning of traveling, t
<A t D, but repeating the above calculation and determination (S1 to S10) to return to the start position of the flowchart in that case.

学習用タイマのカウント開始から0.5秒経過したこと
を判断すると、TCL30は舵角中立位置学習済フラッグFC
がセットされているか否か、すなわち今回の学習制御が
初回であるか否かを判定する。 …S11 S11のステップにおいて舵角中立位置学習済フラッグF
Cがセットされていないと判断した場合、TCL30は現在の
ステアリングシャフト旋回位置δm(n)をステアリン
グシャフト27の中立位置δM(n)と見なし、これを内
部のメモリに読み込み、同時に舵角中立位置学習済フラ
ッグFCをセットする。 …S12 このようにしてステアリングシャフト27の中立位置δ
M(n)が設定されたら、この中立位置δM(n)を基
準とすることによりステアリングシャフト27の旋回角δ
を算出する。
When it is determined that 0.5 seconds have elapsed from the start of the learning timer count, the TCL 30 sets the steering angle neutral position learned flag F C
Is set, that is, whether this learning control is the first time. … S11 S11, the steering angle neutral position learned flag F
If it is determined that C is not set, the TCL 30 regards the current steering shaft turning position δm (n) as the neutral position δM (n) of the steering shaft 27, reads this into an internal memory, and simultaneously reads the steering angle neutral position. to set the learned flag F C. … S12 Thus, the neutral position δ of the steering shaft 27
After M (n) is set, the turning angle δ of the steering shaft 27 is determined based on the neutral position δM (n).
Calculate S.

次いで、TCL30では学習用タイマのカウントをクリア
し、スタート位置に戻って再び舵角中立位置学習を開始
する。 …S13 ステップS11において舵角中立位置学習済フラッグFC
がセットされている、すなわち舵角中立位置学習が2回
目以降であると判断された場合、TCL30は現在のステア
リングシャフト旋回位置δm(n)が前回の中立位置δ
M(n−1)と等しいか否かを判定する。そして、δm
(n)=δM(n−1)である場合には、ステップS13
に移行する。 …S14 ステップS14において、現在のステアリングシャフト
旋回位置δm(n)が、操舵系の遊び等に起因して、前
回の中立位置δM(n−1)と等しくないと判断した場
合、TCL30は次にまず現在のステアリングシャフト旋回
位置δm(n)から前回の中立位置δM(n−1)を減
じた値が−Δδより小であるか否かを判定する。Δδは
補正量であり、前述したように操舵角センサ26の分解能
が5゜であるため、5゜以下に設定されている。 …S15 ステップS15においてδm(n)−δM(n−1)<
−Δδである場合、TCL30は新たな中立位置δM(n)
をδM(n−1)−Δδとする。こうすることにより、
何らかの原因によって操舵角センサ26から異常な検出信
号が出力されたとしても、中立位置δM(n)の急激な
更新は行われない。そして、中立位置δM(n)の更新
が終了するとステップS13に移行する。 …S16 ステップS15においてδm(n)−δM(n−1)≧
−Δδである場合、TCL30は次に現在のステアリングシ
ャフト旋回位置δm(n)から前回の中立位置δM(n
−1)を減じた値がΔδより大であるか否かを判定す
る。 …S17 ステップS17においてδm(n)−δM(n−1)>
Δδである場合、TCL30は新たな中立位置δM(n)を
δM(n−1)+Δδとする。この場合も、ステップ16
と同様、中立位置δM(n)の急激な更改は行われな
い。この場合も、中立位置δM(n)の更新が終了する
とステップS13に移行する。 …S18 ステップS15においてδm(n)−δM(n−1)≦
Δδである場合には、δm(n)からδM(n−1)を
減じた値の絶対値がΔδより小であるため、現在のステ
アリングシャフト旋回位置δm(n)を新たな中立位置
δM(n)とする。このステップでも、中立位置δM
(n)の更新が終了すると、ステップS13に移行する。
…S19 以上で本発明の具体的実施例の説明を終えるが、本発
明の態様はこの実施例に限るものではなく、例えば上記
実施例では制御装置としてECUとTCLを用いたが、これら
を一体化するようにしてもよいし、駆動力制御の方法と
して点火時期のリタードや圧縮比の低減等を行うように
してもよい。更に、上記実施例は旋回時を考慮した駆動
力制御装置におけるものであるが、本発明を4輪操舵装
置等における操舵角演算に適用してもよい。
Next, the TCL 30 clears the count of the learning timer, returns to the start position, and starts the steering angle neutral position learning again. … S13 The steering angle neutral position learned flag F C in step S11
Is set, that is, when it is determined that the steering angle neutral position learning has been performed for the second time or later, the TCL 30 sets the current steering shaft turning position δm (n) to the previous neutral position δm (n).
It is determined whether it is equal to M (n-1). And δm
If (n) = δM (n-1), step S13
Move to S14 If it is determined in step S14 that the current steering shaft turning position δm (n) is not equal to the previous neutral position δM (n-1) due to play in the steering system or the like, the TCL 30 determines First, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the previous neutral position δM (n−1) from the current steering shaft turning position δm (n) is smaller than −Δδ. Δδ is a correction amount, and is set to 5 ° or less because the resolution of the steering angle sensor 26 is 5 ° as described above. ... S15 In step S15, δm (n) −δM (n−1) <
If −Δδ, the TCL 30 is set to the new neutral position δM (n)
ΔM (n−1) −Δδ. By doing this,
Even if an abnormal detection signal is output from the steering angle sensor 26 for some reason, the neutral position δM (n) is not rapidly updated. Then, when the update of the neutral position δM (n) is completed, the process proceeds to step S13. ... S16 In step S15, δm (n) −δM (n−1) ≧
-Δδ, the TCL 30 then moves from the current steering shaft turning position δm (n) to the previous neutral position δM (n
It is determined whether the value obtained by subtracting -1) is larger than Δδ. ... S17 In step S17, δm (n) −δM (n−1)>
If Δδ, the TCL 30 sets the new neutral position δM (n) to δM (n−1) + Δδ. Again, step 16
Similarly to the above, abrupt renewal of the neutral position δM (n) is not performed. Also in this case, when the update of the neutral position δM (n) is completed, the process proceeds to step S13. ... S18 In step S15, δm (n) −δM (n−1) ≦
In the case of Δδ, since the absolute value of the value obtained by subtracting δM (n−1) from δm (n) is smaller than Δδ, the current steering shaft turning position δm (n) is set to the new neutral position δM ( n). Also in this step, the neutral position δM
Upon completion of the update in (n), the flow shifts to step S13.
… S19 The description of the specific embodiment of the present invention is completed above, but the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the ECU and the TCL are used as the control device. The ignition timing may be retarded, the compression ratio may be reduced, or the like, as a driving force control method. Further, although the above embodiment is directed to a driving force control device taking into account turning, the present invention may be applied to a steering angle calculation in a four-wheel steering device or the like.

<発明の効果> 本発明に係る4輪駆動車の操舵角検出演算装置によれ
ば、走行速度,各車輪の回転差および走行時間により操
舵角の中立位置を学習するようにしたため、トーイン調
整や経年変化によるハンドルの切り角と実際の操舵角の
ずれ等があっても自動的に補正される。その結果、駆動
力制御等を高い精度で行うことが可能となり、操縦安定
性が向上する。また、2回目以降の学習補正量を所定の
値に抑えるようにしたため、中立位置の急激な更新が行
われず、安定性も高く保つことができるようになるとい
う効果を奏する。
<Effects of the Invention> According to the steering angle detection / calculation device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, the neutral position of the steering angle is learned from the traveling speed, the rotation difference of each wheel, and the traveling time. Even if there is a deviation between the steering angle and the actual steering angle due to aging, it is automatically corrected. As a result, driving force control and the like can be performed with high accuracy, and steering stability is improved. Further, since the learning correction amount for the second and subsequent times is suppressed to a predetermined value, the neutral position is not rapidly updated, and the stability can be maintained at a high level.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る操舵角検出演算装置の一実施例を
採用した駆動力制御装置の構成を示す概略図であり、第
2図は操舵角センサを示す拡大斜視図であり、第3図は
この実施例における中立位置学習の制御フローチャート
である。 図面中、 1は車体、 2はエンジン、 3はトランスミッション、 4,5は前輪、 8はスロットルボデー、 13はECU、 21はハンドル、 23はステアリングコラム、 24は操舵角検出ユニット、 28はスリット板、 26は操舵角センサ、 27はステアリングシャフト、 30はTCL、 31は信号ケーブル、 33,34は車輪速センサ、 35,36は後輪、 37,38は車輪速センサである。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a driving force control device employing an embodiment of a steering angle detection calculation device according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a steering angle sensor. FIG. 7 is a control flowchart of the neutral position learning in this embodiment. In the drawing, 1 is a vehicle body, 2 is an engine, 3 is a transmission, 4, 5 is a front wheel, 8 is a throttle body, 13 is an ECU, 21 is a steering wheel, 23 is a steering column, 24 is a steering angle detection unit, and 28 is a slit plate. Reference numeral 26 denotes a steering angle sensor, 27 denotes a steering shaft, 30 denotes a TCL, 31 denotes a signal cable, 33 and 34 denote wheel speed sensors, 35 and 36 denote rear wheels, and 37 and 38 denote wheel speed sensors.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ステアリングシャフトと一体的に回転する
回転部材と、ステアリングコラム側に固定され前記回転
部材の角度変位を検出する回転角度検出器とからなる操
舵角検出手段と、 車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、 前後左右の各車輪の回転数とそれらの平均値との差を検
出する回転差検出手段と、 走行開始後に前記走行速度検出手段から得られた走行速
度情報が所定の値以上で、且つ前記回転差検出手段から
得られた各回転差情報が所定の値以下である状態で所定
の時間走行する条件で、前記操舵角検出手段の回転角度
検出器が検出した回転部材の位置を中立位置として初回
の学習を行って、この中立位置からの回転部材の角度変
位を以て操舵角とする一方、上記条件での2回目以降の
中立位置の学習に当たっては前記初回の学習によって得
られた回転部材の中立位置に対し所定量の角度増減しか
行わないようにした操舵角演算手段と、 を具えたことを特徴とする4輪駆動車の操舵角検出演算
装置。
1. A steering member comprising: a rotating member rotating integrally with a steering shaft; a rotation angle detector fixed to a steering column for detecting an angular displacement of the rotating member; Traveling speed detecting means for detecting, rotational difference detecting means for detecting a difference between the rotational speed of each of the front, rear, left and right wheels and their average value, and traveling speed information obtained from the traveling speed detecting means after traveling starts. Under the condition that each rotation difference information obtained from the rotation difference detection means is equal to or less than a predetermined value and the vehicle travels for a predetermined time, the rotation detected by the rotation angle detector of the steering angle detection means. The first learning is performed with the position of the member as the neutral position, and the angular displacement of the rotating member from this neutral position is used as the steering angle, while the learning of the neutral position from the second time onward under the above conditions is performed as described above. Times a predetermined amount of angle increase and decrease the steering angle calculating means which is adapted only performed, the four-wheel drive vehicle, characterized in that it comprises a steering angle detection computing device to a neutral position of the resulting rotary member by learning.
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