JP2748456B2 - 車両の操舵角検出装置 - Google Patents

車両の操舵角検出装置

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JP2748456B2 JP63297389A JP29738988A JP2748456B2 JP 2748456 B2 JP2748456 B2 JP 2748456B2 JP 63297389 A JP63297389 A JP 63297389A JP 29738988 A JP29738988 A JP 29738988A JP 2748456 B2 JP2748456 B2 JP 2748456B2
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芳明 松尾
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、車両のステアリングの中立位置を検出
し、補正する車両の操舵角検出装置に関するものであ
る。
[従来の技術] 車両のステアリング操舵角中立位置は、走行中の車両
各部の制御を行うための基礎的な情報として重要なもの
である。しかし、車両のステアリングは短周期のふらつ
きを有し、このふらつきに追従して中立位置を検出する
と、誤差成分が大きすぎて実用上問題があり、このよう
なふらつきによる検出誤差を除去することが従来の課題
であった。
特開昭59−143913号公報には、このようなふらつきに
よる検出誤差を除去することを目的とした車両操舵角セ
ンタ検出装置が記載されている。この検出装置は、ステ
アリング操舵角センサと、ステアリングのセンサ値(中
立位置を示す値)を一時的に記憶する一時記憶部と、こ
の一時記憶部に記憶されたセンタ値をスイッチを介して
取り出すセンタ記憶部と、所定距離走行後に前記スイッ
チをオンオフ制御する距離計測部とを含み、所定距離継
続走行中、ステアリングのセンタ値の更新が維持されて
いるときにこの新たなセンタ値を取り込むとともに、セ
ンタ値取り込み時に回路的に平均化を行うものである。
ステアリングのセンタ値(中立位置)の補正は、以下
の順序に従って決定される。
1.初期設定 :イグニッションオン時、またはチ
ェックモード解除時のステアリング位置をセンタとして
記憶する。
2.センタ補正条件 :15±0.5m走行毎に15m前のステアリ
ング位置を基準にして、この走行距離間にステアリング
の移動が±18゜以内に留まっている時にセンタ補正を実
施する。
3.センタ補正方法 :初期設定後、1回目の補正時には
現在のステアリング位置をステアリングセンタとする。
2回目以降は次式による。
新しいステアリングセンタ=15×(古いステアリング
センタ)/16+(15m前のステアリング位置)/16 但し、15m前のステアリング位置が古いステアリング
センタから72゜以内の時、古いステアリングを15m前の
ステアリング位置方向へ4.5゜移した角度を新しいステ
アリングセンタとする。
4.センタ補正の禁止:車速が20km/h未満のときにはセン
タ補正をしない。
[発明が解決しようとする課題] 従来の課題 上記従来構造をTEMS(トヨタ・エレクトロニック・モ
ジュレーティッド・サスペンション)に適用した場合、
ステアリングをきったまま駐車したり、長時間旋回する
と、ニュートラルの位置がずれ、その後本来のニュート
ラル位置に復帰するのに時間がかかり、また、復帰位置
精度が悪いという問題点を有していた。
また、ECT(エレクトロニック・コントロールド・ト
ランスミッション)で用いられている方法の場合、時間
頻度処理を行っているため、膨大なROM容量を必要とす
るとともに、走行中、常に操舵角信号により補正処理を
行っているので、演算量が多く、演算処理に時間がかか
り、迅速な制御には不向きであり、さらに、平均値処理
をしているので精度が悪いという問題点を有していた。
以上述べたアブソルート形のセンサを用いる方法はそ
れぞれTEMSおよびECTの制御には十分だが、今後発展す
ると見られる4WS(ホイール・ステアリング)やアクテ
ィブサスペンション等の操安性制御には不十分であると
いわざるを得ず、従って、上記問題点を解消しなければ
ならないという課題がある。
発明の目的 この発明は、上記の課題を解決するためになされたも
ので、ステアリングの操舵角中立位置を高速、かつ精度
良く検出し補正することができる車両の操舵角検出装置
を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る車両の操舵角検出装置は、車両のステ
アリング機構に設けられ操舵角を電気的に検出するステ
アリングセンサと、車両の横方向の加速度を検出するG
センサの出力および車速センサの出力と前記ステアリン
グセンサの出力とを入力する電子式制御部と、を備え、
前記電子式制御部は、車速センサからの出力により車速
を監視するとともに、前記Gセンサの出力により車両の
走行状態を検出し、Gセンサの出力が車速に対応して定
められる所定値以下であるとき車両が直進していると判
断し、この時のステアリングの位置を中立位置としてス
テアリングセンサの中立位置として検出し、補正するも
のである。
また、この発明に係る車両の操舵角検出装置は、車両
のステアリング機構に設けられ操舵角を電気的に検出す
るステアリングセンサと、車両の横方向の加速度を検出
するGセンサの出力および車両のヨーレートを検出する
ヨーレートセンサの出力と車速センサの出力と前記ステ
アリングセンサの出力とを入力する電子式制御部と、を
備え、前記電子式制御部は、車速センサからの出力によ
り車速を監視するとともに、前記Gセンサの出力とヨー
レートセンサの出力により車両の走行状態を検出し、G
センサの出力及びヨーレートセンサの出力が車速に対応
して定められる所定値以下であるとき車両が直進してい
ると判断し、この時のステアリングの位置を中立位置と
してステアリングセンサの中立位置として検出し、補正
するものである。
さらに、この発明に係る車両の操舵角検出装置におい
て、前記ヨーレートセンサの出力と比較する所定値は、
車両の速度の関数で変化するものである。
[作用] この発明に係る車両の操舵角検出装置は前述した手段
を有するので、ステアリングセンサのようなアブソリュ
ート形のセンサを用いることなく、Gセンサという車両
の状態量を検出するセンサの出力を電子式制御部に入力
し、車両の走行状態を検出し、これと並行して、車速セ
ンサからの出力を電子式制御部に入力し車速を監視す
る。車両のGセンサの出力が車速に対応して定められる
所定値以下であるとき車両が直進していると判断し、こ
の時のステアリングの位置を中立位置としてステアリン
グセンサの中立位置を検出する。このようにして、少な
い演算量で正確かつ迅速にステアリングの中立位置の検
出・補正が可能である。また、前記電子式制御部が車両
の横方向の加速度を検出するGセンサの出力および車両
のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力と車速
センサの出力と前記ステアリングセンサの出力とを取得
し、前記車速センサからの出力により車速を監視すると
ともに、前記Gセンサの出力とヨーレートセンサの出力
により車両の走行状態を検出し、Gセンサの出力及びヨ
ーレートセンサの出力が車速に対応して定められる所定
値以下であるとき車両が直進していると判断する。この
ように、2つのセンサの検出結果に基づいて直進判断を
行うことにより、より正確なステアリングセンサの中立
位置を検出し、補正することが可能になる。さらに、前
記ヨーレートセンサの出力と比較する所定値を車両の速
度の関数で変化させることによって、車両の走行状態
(実際の挙動)に応じたステアリングの中立位置の検出
を行い、その補正を適切に行うことができる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明す
る。
第1図は、この発明による車両の操舵角検出装置の一
実施例のブロック図である。10はGセンサ、12はヨーレ
ートセンサ、14は車速センサであり、これらのセンサ1
0、12、14の出力は電子式制御部生(ECU)16に入力され
ている。更に、車両のステアリング機構に設けられ、操
舵角を電気的に検出するステアリングセンサ18の出力が
電子式制御部16に接続されている。ステアリングセンサ
18は、操舵角を電気的に検出する例えばポテンショメー
タ等からなり、ステアリングシャフトとの連動によって
操舵角に応じた電気的信号を取り出すことができる。電
子式制御部16の出力は、ターンシグナルスイッチの戻し
制御、その他の制御システム20に接続されている。
次に、上記構成の装置により、ステアリングの中立位
置検出補正を行うときの動作を、第2図に示すフローチ
ャートを参照して説明する。まずステップ1で、車速セ
ンサ14から出力される車速Vの情報を電子式制御部16に
入力し、ステップ2で、車速Vと所定値aとの大小関係
を判別し、V>aでない場合はステップ1に戻る。V>
aの場合は、ヨーレートセンサ12からの出力YRを電子式
制御部16に入力し、ステップ4において、ヨーレートセ
ンサ12の出力YRの絶対値|YR|と所定値bとの大小関係を
判別し、|YR|<bでない場合ステップ1に戻り、|YR|<
bの場合、図示を省略したタイマのカウントを行い、ス
テップ6でタイマのカウント値RCと所定値Nとの大小関
係を判別する。RC>Nでない場合ステップ1に戻り、ま
たRC>Nの場合、|YR|<bの状態が継続してt秒間続い
たことになるので、車両が直進していると判断し、その
ステアリング位置を中立位置と判定し、ステップ7でス
テアリングセンサ18の中立位置の補正を行う。車両が直
進していると判断するためのヨーレート接続時間tの大
きさは車両によって異なり、また、ヨーレートの大きさ
を判定するための基準値bは、車速Vの関数となる。
なお、フローチャート中のステップ3、4は横方向の
Gセンサ出力を用いても良く、また、ヨーレートセンサ
12の出力とGセンサ10の出力の両方を使用するようにし
てもよい。
以上のように構成された本実施例によれば、従来のよ
うにアブソリユート形のセンサを用いて複雑な演算を行
う必要がなく、少ない演算量で迅速、かつ正確にステア
リングの中立位置の検出および補正ができる。
[発明の効果] この発明による車両の操舵角検出装置は、以上説明し
たとおり、車両のステアリング機構に設けられ操舵角を
電気的に検出するステアリングセンサと、Gセンサの出
力および車速センサの出力と前記ステアリングセンサの
出力とを入力とする電子式制御部と、を備えた構成によ
り、アブソリュート形のセンサを用いることなく、少な
い演算量で迅速、かつ正確にステアリングの中立位置の
検出および補正ができるという効果を有する。また、ヨ
ーレートとGセンサとの2つのセンサの検出結果に基づ
いて直進判断を行うことにより、より正確なステアリン
グセンサの中立位置を検出し、補正することが可能にな
る。さらに、前記ヨーレートセンサの出力と比較する所
定値を車両の速度の関係で変化させることによって、車
両の走行状態(実際の挙動)に応じたステアリングの中
立位置の検出を行い、その補正を適切に行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の1実施例のブロック図、 第2図は、第1図の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。 10……Gセンサ 12……ヨーレートセンサ 14……車速センサ 16……電子式制御部 18……ステアリングセンサ 20……制御システム

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両のステアリング機構に設けられ操舵角
    を電気的に検出するステアリングセンサと、 車両の横方向の加速度を検出するGセンサの出力および
    車速センサの出力と前記ステアリングセンサの出力とを
    入力する電子式制御部と、を備え、 前記電子式制御部は、車速センサからの出力により車速
    を監視するとともに、前記Gセンサの出力により車両の
    走行状態を検出し、Gセンサの出力が車速に対応して定
    められる所定値以下であるとき車両が直進していると判
    断し、この時のステアリングの位置を中立位置としてス
    テアリングセンサの中立位置を検出し、補正することを
    特徴とする車両の操舵角検出装置。
  2. 【請求項2】車両のステアリング機構に設けられ操舵角
    を電気的に検出するステアリングセンサと、 車両の横方向の加速度を検出するGセンサの出力および
    車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサの出力と
    車速センサの出力と前記ステアリングセンサの出力とを
    入力する電子式制御部と、を備え、 前記電子式制御部は、車速センサからの出力により車速
    を監視するとともに、前記Gセンサの出力とヨーレート
    センサの出力により車両の走行状態を検出し、Gセンサ
    の出力及びヨーレートセンサの出力が車速に対応して定
    められる所定値以下であるとき車両が直進していると判
    断し、この時のステアリングの位置を中立位置としてス
    テアリングセンサの中立位置として検出し、補正するこ
    とを特徴とする車両の操舵角検出装置。
  3. 【請求項3】前記ヨーレートセンサの出力と比較する所
    定値は、車両の速度の関数で変化することを特徴とす
    る、特許請求の範囲(2)記載の車両の操舵角検出装
    置。
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