JP3008730B2 - Electronically controlled power steering device - Google Patents
Electronically controlled power steering deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両のステアリング機構
における操舵アシスト量を電子制御する電子制御式パワ
ーステアリング装置に関し、例えば、ファジィルールに
よりその目標アシスト量を設定するようにしたものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled power steering apparatus for electronically controlling a steering assist amount in a steering mechanism of a vehicle, and for example, to set a target assist amount by a fuzzy rule.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ステアリングホイール（以下、ハ
ンドルという）を操作する力（以下、ハンドル操作力又
は操舵力という）をアシストするために、パワーステア
リング装置が普及している。このパワーステアリング装
置としては、油圧シリンダ機構を利用して油圧により操
舵アシストする油圧式パワーステアリング装置が一般的
に用いられているが、このほか、電動モータにより操舵
アシストする電動パワーステアリング装置も開発されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, power steering devices have become widespread for assisting a force for operating a steering wheel (hereinafter, referred to as a steering wheel) (hereinafter, referred to as a steering wheel operating force or a steering force). As this power steering device, a hydraulic power steering device that assists steering by hydraulic pressure using a hydraulic cylinder mechanism is generally used. In addition, an electric power steering device that assists steering by an electric motor has been developed. ing.
【０００３】このようなパワーステアリング装置を用い
ることで、例えば、大型車や幅太タイヤを操舵輪に装着
した車両等の大きなハンドル操作力が要求される車両で
あっても、小さなハンドル操作力でハンドル操舵を行な
うことができ、所謂、ハンドルの重さが解消される。と
ころで、一般に、車庫入れ等の低速時にはハンドルをよ
り軽くすることで軽快に操作できるようにしたい。一
方、高速走行時にはハンドルがあまり軽いと走行が不安
定になってしまうので、重くすることで安定して操作で
きるようにしたい。そのため、車速に応じて低速時には
操舵アシスト量を多くし、中高速時には高速になるのに
伴って操舵アシスト量を少なくするようにした車速感応
型パワーステアリング装置が開発されている。[0003] By using such a power steering device, even a vehicle that requires a large steering wheel operating force, such as a large vehicle or a vehicle having wide tires mounted on steering wheels, can be operated with a small steering wheel operating force. Steering can be performed, so-called steering wheel weight is eliminated. By the way, in general, it is desired that the steering wheel be made lighter at a low speed such as in a garage so that the vehicle can be operated lightly. On the other hand, if the steering wheel is too light when traveling at high speed, traveling becomes unstable, so we want to make it possible to operate stably by increasing the weight. Therefore, a vehicle speed-sensitive power steering device has been developed in which the steering assist amount is increased at low speeds according to the vehicle speed, and reduced as the vehicle speed becomes high at medium and high speeds.
【０００４】このような車速感応型パワーステアリング
装置としては、車両に車速センサを設ける一方、油圧式
パワーステアリング装置の油圧系統の一部にパワーステ
アリングへの供給油圧を調整しうるバルブ等を設け、車
速センサで検出した車速に基づいてバルブ等の作動を電
子制御しながら、操舵アシスト量を調整するようにした
もの（これを電子制御式パワーステアリング装置とい
う）がある。In such a vehicle speed-sensitive power steering device, a vehicle speed sensor is provided in a vehicle, and a valve or the like capable of adjusting a hydraulic pressure supplied to power steering is provided in a part of a hydraulic system of a hydraulic power steering device. There is a type in which the steering assist amount is adjusted while electronically controlling the operation of a valve or the like based on a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (this is referred to as an electronically controlled power steering device).
【０００５】図１１に従来の電子制御式パワーステアリ
ング装置の一例を表すパワーステアリング用油圧制御部
の概略構成、図１２に図１１のXII−XII断面、図１３に
図１１のXIII−XIII断面を示す。FIG. 11 shows a schematic configuration of a power steering hydraulic control unit showing an example of a conventional electronically controlled power steering device. FIG. 12 shows a cross section taken along line XII-XII of FIG. 11, and FIG. 13 shows a cross section taken along line XIII-XIII of FIG. Show.
【０００６】図１１乃至図１３に示すように、１１は図
示しないステアリングホイール（ハンドル）から操舵力
を受けるインプットシャフトであり、ケーシング１２内
に軸受により回転自在に支持されている。このインプッ
トシャフト１１の下端には図示しないブッシュ等を介し
てピニオンギヤ１３が相対回転自在に装着されている。
また、インプットシャフト１１の中空部内にはトーショ
ンバー１４が内装されており、このトーションバー１４
はその上端がインプットシャフト１１にピンにより一体
回転できるように結合される一方、その下端はインプッ
トシャフト１１に対して拘束されずにフリーとなってい
る。As shown in FIGS. 11 to 13, an input shaft 11 receives a steering force from a steering wheel (handle) (not shown), and is rotatably supported in a casing 12 by a bearing. A pinion gear 13 is rotatably mounted on a lower end of the input shaft 11 via a bush or the like (not shown).
A torsion bar 14 is provided in the hollow portion of the input shaft 11.
The upper end is connected to the input shaft 11 by a pin so as to be integrally rotatable, while the lower end is free without being restrained with respect to the input shaft 11.
【０００７】インプットシャフト１１の下端のピニオン
ギヤ１３はトーションバー１４の下端とセレーション結
合しており、インプットシャフト１１に入力された操舵
力がトーションバー１４を介してピニオンギヤ１３に伝
達されるようになっている。このピニオンギヤ１３はラ
ック１５と噛み合っており、インプットシャフト１１に
よる操舵力がピニオンギヤ１３を介してラック１５に伝
わり、このラック１５を軸方向（図１１において紙面直
交方向）に駆動することで図示しない車輪の操舵を行う
ことができるようになっている。[0007] The pinion gear 13 at the lower end of the input shaft 11 is serrated with the lower end of the torsion bar 14 so that the steering force input to the input shaft 11 is transmitted to the pinion gear 13 via the torsion bar 14. I have. The pinion gear 13 meshes with a rack 15, and the steering force of the input shaft 11 is transmitted to the rack 15 via the pinion gear 13, and the rack 15 is driven in an axial direction (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 11) to thereby drive wheels (not shown). Can be steered.
【０００８】ケーシング１２内において、インプットシ
ャフト１１側とピニオンギヤ１３側との間にはロータリ
バルブ１６が介装されており、このロータリバルブ１６
はインプットシャフト１１とピニオンギヤ１３との周方
向の位相差に応じて開閉するようになっている。そし
て、このロータリバルブ１６には外部に設けられたオイ
ルポンプ１７の作動油供給管１８及びオイルリザーバ１
９の作動油排出管２０が接続されている。一方、２１は
パワーステアリング用油圧シリンダであり、この油圧シ
リンダ２１は車体側の所定の部材に設置された中空のシ
リンダ２２内にピストン２３が軸方向移動自在に支持さ
れて構成され、このピストン２３のピストン軸２４は前
述したラック１５の途中に固結されている。そして、ピ
ストン２３はシリンダ２２内を左右に仕切り、油室２
５，２６を形成している。In the casing 12, a rotary valve 16 is interposed between the input shaft 11 side and the pinion gear 13 side.
Are opened and closed according to a circumferential phase difference between the input shaft 11 and the pinion gear 13. The rotary valve 16 has a hydraulic oil supply pipe 18 of an oil pump 17 provided outside and an oil reservoir 1.
Nine hydraulic oil discharge pipes 20 are connected. On the other hand, 21 is a hydraulic cylinder for power steering. The hydraulic cylinder 21 is configured such that a piston 23 is supported in a hollow cylinder 22 installed on a predetermined member on the vehicle body side so as to be movable in the axial direction. The piston shaft 24 is fixed in the middle of the rack 15 described above. The piston 23 partitions the inside of the cylinder 22 left and right, and the oil chamber 2
5, 26 are formed.
【０００９】従って、インプットシャフト１１に操舵力
が入力されると、インプットシャフト１１は剛であって
殆ど捩じりを生じないが、トーションバー１４は捩じれ
を生じながらピニオンギヤ１３に操舵力を伝達する。す
ると、このピニオンギヤ１３がインプットシャフト１１
に対して操舵側へ位相差を生じるようになり、この位相
差に応じてロータリバルブ１６が駆動する。そして、こ
のロータリバルブ１６の開閉に応じてオイルポンプ１７
から作動油供給管１８を介して油圧シリンダ２２の左右
の油室２５，２６に作動油の供給が行われることで、操
舵アシスト力がラック１５に与えられ、操舵方向へ所要
の操舵アシスト力が生じるようになっている。Accordingly, when a steering force is input to the input shaft 11, the input shaft 11 is rigid and hardly twists, but the torsion bar 14 transmits the steering force to the pinion gear 13 while twisting. . Then, the pinion gear 13 is connected to the input shaft 11.
, A phase difference is generated on the steering side, and the rotary valve 16 is driven according to the phase difference. The oil pump 17 is operated according to the opening and closing of the rotary valve 16.
Is supplied to the left and right oil chambers 25 and 26 of the hydraulic cylinder 22 through the hydraulic oil supply pipe 18, so that the steering assist force is given to the rack 15, and the required steering assist force in the steering direction is provided. Is to occur.
【００１０】また、ケーシング１２内において、インプ
ットシャフト１１の下部外周には、操舵時に操舵反力を
与えて操舵力（操舵手応え）を増大させる反力プランジ
ャ２７が設けられている。この反力プランジャ２７はイ
ンプットシャフト１１の外周を包囲するように複数個設
けられており、油圧制御バルブ２８の制御を通じて供給
された油圧を受け、この油圧に応じてインプットシャフ
ト１１を拘束して操舵反力を与えるようになっている。In the casing 12, a reaction plunger 27 is provided on the outer periphery of the lower portion of the input shaft 11 to increase the steering force (steering response) by applying a steering reaction force during steering. A plurality of the reaction force plungers 27 are provided so as to surround the outer periphery of the input shaft 11, receive the hydraulic pressure supplied through the control of the hydraulic control valve 28, restrain the input shaft 11 according to the hydraulic pressure, and perform steering. It gives a reaction force.
【００１１】即ち、反力プランジャ２７はインプットシ
ャフト１１の外周を包囲するようにケーシング１２に均
等間隔で４個設けられており、その外端部側にチャンバ
２９が形成されると共にリターン用オリフィス３０が設
けられている。一方、油圧制御バルブ１８はケーシング
１２内においてインプットシャフト１１の側方に隣接し
てこれと平行をなして設けられている。この油圧制御バ
ルブ２８において、ケーシング１２内にはスプール３１
が上下に移動自在に設けられており、且つ、このスプー
ル３１は上部に設けられたスプリング３２によって下方
に付勢支持されている。また、スプール３１の下部外周
片にはソレノイド３３が設けられており、このスプール
３１にはソレノイド３３を励磁することで上方への軸力
が与えられるようになっている。That is, four reaction force plungers 27 are provided at equal intervals in the casing 12 so as to surround the outer periphery of the input shaft 11, and a chamber 29 is formed on the outer end side thereof, and the return orifice 30 Is provided. On the other hand, the hydraulic control valve 18 is provided adjacent to and parallel to the side of the input shaft 11 in the casing 12. In this hydraulic control valve 28, a spool 31 is provided in the casing 12.
The spool 31 is movably provided up and down, and the spool 31 is biased and supported downward by a spring 32 provided at an upper portion. Further, a solenoid 33 is provided on a lower outer peripheral piece of the spool 31, and an upward axial force is applied to the spool 31 by exciting the solenoid 33.
【００１２】このスプール３１にはオイルリザーバ１９
の作動油排出管２０に通じる油路３４，３５とオイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８に通じうる環状油路３６と
が形成されると共に、反力プランジャ２７のチャンバ２
９に作動油給排管３７を介して通じる環状油路３８と環
状油路３６，３８を相互に連通する油路３９とが形成さ
れている。従って、通常、ソレノイド３３の消磁状態で
は、スプール３１が下降位置にあって作動油供給管１８
と環状油路３６とは連通している。そのため、オイルポ
ンプ１７から作動油供給管１８を介して油圧制御バルブ
２８に供給された作動油は、環状油路３６から油路３
９、環状油路３８を通じて反力プランジャ２７のチャン
バ２９に供給されるようになっている。一方、ソレノイ
ド３３の励磁状態では、スプール３１が上昇位置にあっ
て作動油供給管１８と環状油路３６とは連通していな
い。そのため、オイルポンプ１７から作動油供給管１８
を介して油圧制御バルブ２８に供給された作動油は、反
力プランジャ２７のチャンバ２９には供給されないよう
になっている。The spool 31 has an oil reservoir 19.
Oil passages 34 and 35 communicating with the hydraulic oil discharge pipe 20 and an annular oil passage 36 communicating with the hydraulic oil supply pipe 18 of the oil pump 17 are formed, and the chamber 2 of the reaction force plunger 27 is formed.
An annular oil passage 38 that communicates with the hydraulic oil supply line 9 via a hydraulic oil supply / discharge pipe 37 and an oil passage 39 that interconnects the annular oil passages 36 and 38 are formed. Therefore, normally, in the demagnetized state of the solenoid 33, the spool 31 is in the lowered position and the hydraulic oil supply pipe 18
And the annular oil passage 36 communicate with each other. Therefore, the hydraulic oil supplied from the oil pump 17 to the hydraulic control valve 28 via the hydraulic oil supply pipe 18 flows from the annular oil passage 36 to the oil passage 3.
9, is supplied to the chamber 29 of the reaction plunger 27 through the annular oil passage 38. On the other hand, when the solenoid 33 is in the excited state, the spool 31 is at the raised position, and the hydraulic oil supply pipe 18 and the annular oil passage 36 are not in communication. Therefore, the oil supply pipe 18
Is not supplied to the chamber 29 of the reaction force plunger 27.
【００１３】このようにソレノイド３３に与える電流を
調整することで、操舵アシスト特性を制御することがで
きる。また、ソレノイド３３を制御するコントロールユ
ニット（ＣＵ）４０には車速センサ４１、エンジン回転
数センサ４２等が接続されており、コントロールユニッ
ト４０はこれらからの出力信号に基づいて、ソレノイド
３３に与える電流量を設定してソレノイド３３を制御す
ることができるようになっている。By adjusting the current supplied to the solenoid 33, the steering assist characteristic can be controlled. A vehicle speed sensor 41, an engine speed sensor 42, and the like are connected to a control unit (CU) 40 that controls the solenoid 33, and the control unit 40 controls the amount of current applied to the solenoid 33 based on output signals from these units. Is set so that the solenoid 33 can be controlled.
【００１４】而して、例えば、車両の据え切り時や低速
走行操舵時には、ソレノイド３３に最大電流を与えるよ
うにする。これにより、スプール３１が最も上昇して環
状油路３６がオイルポンプ１７の作動油供給管１８と連
通しなくなり、反力プランジャ２７のチャンバ２９への
オイル供給が行なわれなくなる。従って、この反力プラ
ンジャ２７によりインプットシャフト１１は拘束されな
くなり、ハンドルを軽快に操舵することができる。For example, the maximum current is applied to the solenoid 33 when the vehicle is stationary or when the vehicle is steered at a low speed. As a result, the spool 31 rises to the maximum and the annular oil passage 36 does not communicate with the hydraulic oil supply pipe 18 of the oil pump 17, so that oil is not supplied to the chamber 29 of the reaction force plunger 27. Therefore, the input shaft 11 is not restrained by the reaction force plunger 27, and the steering wheel can be steered lightly.
【００１５】そして、例えば、車両の中高速走行時に
は、車速の増加に応じてソレノイド３３に与える電流を
減少させていく。すると、ハンドルの中立時には、スプ
ール３１の軸力が電流現象に伴って低下し、これに伴い
スプール３１が降下して環状油路３６がオイルポンプ１
７の作動油供給管１８と連通するようになり、反力プラ
ンジャ２７のチャンバ２９へオイル供給が行なわれるよ
うになる。従って、反力プランジャ２７によりインプッ
トシャフト１１は拘束されるので、ハンドルが中立に保
持される。そして、この中立状態でハンドルを微小に操
舵すると、オイルポンプ１７の出力が上昇しようとする
が、この吐出圧は油圧制御バルブ２８でほとんど制御さ
れることなく反力プランジャ２７のチャンバ２９に作用
する。そのため、ハンドルの中立状態の近傍では、操舵
力が増してハンドル中立手応えを十分に得ることがで
き、中立状態でのハンドル安定感が増加するようになっ
ている。For example, when the vehicle is running at a high speed, the current applied to the solenoid 33 is reduced in accordance with the increase in the vehicle speed. Then, when the handle is in a neutral position, the axial force of the spool 31 is reduced due to the current phenomenon, and the spool 31 is lowered accordingly, so that the annular oil passage 36 is connected to the oil pump 1.
7 and communicate with the hydraulic oil supply pipe 18, so that oil is supplied to the chamber 29 of the reaction force plunger 27. Therefore, the input shaft 11 is restrained by the reaction force plunger 27, and the handle is held neutral. When the steering wheel is slightly steered in the neutral state, the output of the oil pump 17 tends to increase, but this discharge pressure acts on the chamber 29 of the reaction force plunger 27 without being controlled by the hydraulic control valve 28. . Therefore, in the vicinity of the neutral state of the steering wheel, the steering force is increased and a neutral response to the steering wheel can be sufficiently obtained, and the sense of stability of the steering wheel in the neutral state is increased.
【００１６】また、この中高速走行時に操舵する際、通
常の操舵範囲内では、ハンドルの操舵に応じて（操舵力
の増大に応じて）オイルポンプ１７の出力が上昇し、操
舵アシストを増大させるように作用する。一方で、オイ
ルポンプ１７の吐出圧が油圧制御バルブ２８で制御され
ながら反力プランジャ２７のチャンバ２９に作用する。
従って、この反力プランジャ２７によりインプットシャ
フト１１は拘束され、操舵手応え（操舵力）を増大させ
ることができる。When the vehicle is steered during middle-high speed running, the output of the oil pump 17 increases in accordance with the steering of the steering wheel (in accordance with the increase in the steering force) within the normal steering range, thereby increasing the steering assist. Act like so. On the other hand, the discharge pressure of the oil pump 17 acts on the chamber 29 of the reaction force plunger 27 while being controlled by the hydraulic control valve 28.
Therefore, the input shaft 11 is restrained by the reaction force plunger 27, and the steering response (steering force) can be increased.
【００１７】この結果、中高速走行操舵時には、据え切
り時や低速走行操舵時に比べて反力プランジャ２７の作
用する分だけ操舵力が増大する。つまり、操舵手応えが
大きくなって安定した操舵フィーリングが得られる。特
に、車速の増加に応じてソレノイド３３に与える電流を
減少させていることで、高速になるほど操舵アシストが
減少して操舵力（操舵手応え）が大きくなり、より安定
した操舵フィーリングを得ることができる。As a result, the steering force is increased by the amount of the reaction force plunger 27 during the middle and high speed running steering as compared with the stationary or low speed running steering. That is, the steering response is increased, and a stable steering feeling is obtained. In particular, since the current applied to the solenoid 33 is reduced in accordance with the increase in the vehicle speed, the steering assist decreases and the steering force (steering response) increases as the vehicle speed increases, so that a more stable steering feeling can be obtained. it can.
【００１８】また、ソレノイド３３を制御するコントロ
ールユニット４０には車速センサ４１とエンジン回転数
センサ４２が接続されており、車速信号とエンジン回転
信号から検出系統などの異常を検知し、ソレノイド３３
をオフにするなどしてフェイルセーフ制御を行うことが
できるようになっている。A control unit 40 for controlling the solenoid 33 is connected to a vehicle speed sensor 41 and an engine speed sensor 42. The control unit 40 detects an abnormality in a detection system or the like from the vehicle speed signal and the engine speed signal.
The fail-safe control can be performed by turning off the switch.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーステ
アリング装置において、実際には、車両の走行状態、つ
まり、直進走行であるか旋回走行であるか、また、加速
時であるか制動時であるか等によって要求される操舵力
特性が異なるものである。しかしながら、前述した従来
の電子制御式パワーステアリング装置にあっては、単
に、車速に対応して操舵アシスト量の制御を行っている
ので、常に最適な操舵フィーリングを得ることができな
い。By the way, in the power steering apparatus, actually, the running state of the vehicle, that is, whether the vehicle is running straight or turning, and whether the vehicle is accelerating or braking. The required steering force characteristics are different depending on factors such as. However, in the conventional electronically controlled power steering apparatus described above, the steering assist amount is simply controlled in accordance with the vehicle speed, so that an optimum steering feeling cannot always be obtained.
【００２０】例えば、車両の高速走行中における操舵安
定性を確保するために、ドライバは操舵アシスト量を小
さくすることで、ある程度重みのある操舵力を望むもの
である。しかし、車両の高速走行中であっても操舵アシ
スト量を大きくして軽い操舵力とした方がドライバにと
っては有利な場合がある。For example, in order to ensure steering stability during high-speed running of the vehicle, the driver desires a steering force with a certain weight by reducing the steering assist amount. However, even during high-speed running of the vehicle, it may be advantageous for the driver to increase the steering assist amount to reduce the steering force.
【００２１】即ち、車両が高速道路において、緩やかで
長い曲率の大きなカーブや高速道路に入出するランプ等
では、その道路の曲率に合った適当な操舵角にハンドル
を操舵した状態で保持、即ち、保舵する必要がある。こ
の場合、車両の操舵アシスト量が小さく設定されて操舵
力がある程度重くなっていると、ドライバには大きな操
舵（保舵）力が要求され、ハンドル操舵に大きな負担と
なってしまうという問題があった。That is, when the vehicle is on a highway, the steering wheel is steered to an appropriate steering angle suitable for the curvature of the road, such as a gently long curve with a large curvature or a ramp entering or exiting the highway. It is necessary to maintain steering. In this case, if the steering assist amount of the vehicle is set to be small and the steering force is increased to some extent, a large steering (steering) force is required of the driver, and there is a problem that a heavy burden is imposed on the steering wheel. Was.
【００２２】なお、電子制御式パワーステアリング装置
としては前述したものの他に、ハンドルの操舵方向の信
号と車両の車高値の信号とからファジィルールに従って
アシスト量を変化させるパワーステアリング装置が、特
開平２−１７１３８４において開示されている。また、
ハンドルの操舵方向の信号と車両内の温度の信号とから
ファジィルールに従ってアシスト量を変化させるパワー
ステアリング装置が、特開平２−１７１３８５において
開示されている。In addition to the above-mentioned electronically controlled power steering apparatus, a power steering apparatus that changes an assist amount according to a fuzzy rule based on a steering direction signal of a steering wheel and a signal of a vehicle height value is disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei. 171384. Also,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-171385 discloses a power steering device that changes an assist amount based on a signal of a steering direction of a steering wheel and a signal of a temperature in a vehicle according to a fuzzy rule.
【００２３】しかし、これらのパワーステアリング装置
にあっても、前述したように、高速走行中における緩や
かで長い曲率の大きなカーブ等でのハンドル保舵時の操
舵アシスト量を的確に制御することはできず、常に最適
な操舵フィーリングを得ることができないという問題が
ある。However, even with these power steering devices, as described above, it is possible to accurately control the steering assist amount when the steering wheel is held at a gentle curve having a long curvature and a large curve while traveling at high speed. Therefore, there is a problem that an optimum steering feeling cannot always be obtained.
【００２４】そこで、本出願人は上述した問題点を解決
するためのファジィ制御式電子制御パワーステアリング
装置をすでに特願平４−３３４６１７（平成４年１２月
１５日）号として出願している。Accordingly, the present applicant has already filed an application for a fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus for solving the above-mentioned problem as Japanese Patent Application No. 4-334617 (December 15, 1992).
【００２５】このファジィ制御式電子制御パワーステア
リング装置（特願平４−３３４６１７号）は電子制御時
の目標アシスト量を設定する目標アシスト量設定手段を
備え、この目標アシスト量設定手段が車両の走行速度並
びに操舵角に基づく保舵状態のレベルを入力条件として
ファジィルールに基づいて目標アシスト量を設定するも
のである。具体的には、目標アシスト量設定手段が車両
の走行速度を評価するメンバシップ関数と操舵角に基づ
く保舵状態のレベルを評価するメンバシップ関数とを用
い、車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量を低
減すると共に保舵状態のレベルの増加に伴って目標アシ
スト量を増加するファジィルールに基づいて目標アシス
ト量を設定するように構成されている。そして、この保
舵状態のレベルは、車速と操舵角と一定時間内における
操舵角速度の変位回数との３つから設定されるようにな
っている。This fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus (Japanese Patent Application No. 4-334617) is provided with target assist amount setting means for setting a target assist amount at the time of electronic control. The target assist amount is set on the basis of a fuzzy rule with the level of the steering state based on the speed and the steering angle as an input condition. Specifically, the target assist amount setting means uses a membership function for evaluating the traveling speed of the vehicle and a membership function for evaluating the level of the steering holding state based on the steering angle, and increases the traveling speed of the vehicle. The target assist amount is set based on a fuzzy rule that reduces the target assist amount and increases the target assist amount with an increase in the level of the steering holding state. The level of the steering holding state is set from three of the vehicle speed, the steering angle, and the number of displacements of the steering angular velocity within a certain time.
【００２６】ところが、このファジィ制御式電子制御パ
ワーステアリング装置にあっては、車両の高速走行時の
操舵の容易性を十分に得ることができなかった。即ち、
前述の電子制御パワーステアリング装置にあっては、保
舵状態のレベルを設定する項目の１つとして操舵角を適
用しており、保舵適合度（保舵状態のレベル）はこの操
舵角の絶対値｜ha｜が０から大きくなるにしたがって増
大し、２０degで適合度が１と一定になっている。その
ため、前述したように、高速道路において、車両が緩や
かで長い曲率の大きなカーブを走行しているときは、そ
の道路の曲率に合った操舵角でハンドルを保舵してお
り、車両の操舵アシスト量を増大して操舵力をある程度
軽くすることができる。しかし、車両がカント（道路幅
方向の傾斜）のついた道路を走行している場合には、操
舵角速度の絶対値｜ha｜は１〜３deg程度であって、保
舵適合度は小さくなる。そのため、車両の操舵アシスト
量は小さくて操舵力は重くなっており、ドライバには大
きな操舵（保舵）力が要求され、大きな負担となってし
まう。However, in the fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus, it has not been possible to sufficiently obtain steering easiness when the vehicle is running at high speed. That is,
In the above-mentioned electronically controlled power steering apparatus, the steering angle is applied as one of the items for setting the level of the steering state, and the degree of suitability of the steering (level of the steering state) is determined by the absolute value of the steering angle. The value | ha | increases as the value increases from 0, and the adaptability is constant at 1 at 20 degrees. Therefore, as described above, when the vehicle is traveling on a gentle and long curve with a large curvature on an expressway, the steering wheel is held at a steering angle that matches the curvature of the road, and the steering assist of the vehicle is assisted. The steering force can be reduced to some extent by increasing the amount. However, when the vehicle is traveling on a road with a cant (inclination in the width direction of the road), the absolute value of the steering angular velocity | ha | For this reason, the steering assist amount of the vehicle is small and the steering force is heavy, and a large steering (steering) force is required of the driver, resulting in a large burden.
【００２７】本発明は、上述の問題点を解決するもので
あって、車両の高速走行状態に応じて最適な操舵特性を
得ることのできる電子制御式パワーステアリング装置を
提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electronically controlled power steering apparatus capable of obtaining optimum steering characteristics according to a high-speed running state of a vehicle. .
【００２８】[0028]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の電子制御式パワーステアリング装置は、車
両のステアリング機構における操舵アシスト量を電子制
御する電子制御式パワーステアリング装置において、車
両の走行速度を検出する車速検出手段と、前記ステアリ
ング機構の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車
両の走行速度を評価するメンバシップ関数とステアリン
グ機構の操舵角速度に基づく保舵度合係数を評価するメ
ンバシップ関数とを用いて前記車両の走行速度の増加に
伴って前記目標アシスト量を低減すると共に前記保舵度
合係数の増加に伴って前記目標アシスト量を増加するフ
ァジィルールに基づいて前記目標アシスト量を設定する
目標アシスト量設定手段とを具え、前記目標アシスト量
設定手段は、前記ステアリング機構の操舵角速度並びに
操舵角変化量に基づいて保舵度合係数を増加する一方、
ステアリング機構の操舵角速度並びに車両の横加速度に
基づいて保舵度合係数を減少するようにしたことを特徴
とするものである。According to the present invention, there is provided an electronically controlled power steering apparatus for electronically controlling a steering assist amount in a steering mechanism of a vehicle. Vehicle speed detecting means for detecting a running speed; steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering mechanism;
Membership function and stearin to evaluate both driving speeds
To evaluate the steering degree coefficient based on the steering angular velocity of the
Using the membership function to increase the traveling speed of the vehicle.
Accordingly, the target assist amount is reduced and the steering
A motor that increases the target assist amount with an increase in the integration coefficient.
Setting the target assist amount based on fuzzy rules
Target assist amount setting means, wherein the target assist amount
The setting means includes: a steering angular velocity of the steering mechanism;
While increasing the steering degree coefficient based on the steering angle change amount,
Steering angular velocity of steering mechanism and lateral acceleration of vehicle
The feature is that the steering degree coefficient is reduced on the basis of this .
【００２９】また、本発明の電子制御式パワーステアリ
ング装置は、車両のステアリング機構における操舵アシ
スト量を電子制御する電子制御式パワーステアリング装
置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
と、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前
記ステアリング機構の操舵角を検出する操舵角検出手段
と、前記車両の走行速度と該走行速度に前記横加速度を
乗算した演算値と前記ステアリング機構の操舵角速度に
基づく保舵度合係数を入力条件としてファジィルールに
基づいて目標アシスト量を設定する目標アシスト量設定
手段とを具えたことを特徴とするものである。An electronically controlled power steering apparatus according to the present invention is an electronically controlled power steering apparatus for electronically controlling a steering assist amount of a steering mechanism of a vehicle. A lateral acceleration detecting means for detecting lateral acceleration;
Steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering mechanism
And the traveling speed of the vehicle and the lateral acceleration
Multiplied by the calculated value and the steering angular velocity of the steering mechanism
Fuzzy rule based on steering degree coefficient based on input
Set target assist amount based on target assist amount
Means .
【００３０】[0030]
【００３１】[0031]
【作用】車速検出手段は車両の走行速度を検出し、ま
た、操舵角検出手段はステアリング機構の操舵角を検出
し、目標アシスト量設定手段が車両の走行速度を評価す
るメンバシップ関数とステアリング機構の操舵角速度に
基づく保舵度合係数を評価するメンバシップ関数とを用
い、車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量を低
減すると共に保舵度合係数の増加に伴って目標アシスト
量を増加するファジィルールによって目標アシスト量を
設定する。従って、車両の高速走行状態の保舵時には、
十分な安定性並びに操舵容易性を有した最適な操舵特性
が得られると共に、保舵度合係数の増加に応じて操舵ア
シスト量が増加されることで、例えば、カント路等の保
舵走行時にはハンドルが軽くなって操舵容易性が向上す
る。また、操舵角速度並びに操舵角変化量に基づいて保
舵度合係数を増加する一方、操舵角速度並びに車両の横
加速度に基づいて保舵度合係数を減少するようにしたこ
とで、車両の高速走行状態の保舵時には保舵度合係数が
細かく変位することで、最適な操舵特性が得られる。 The vehicle speed detecting means detects the running speed of the vehicle, the steering angle detecting means detects the steering angle of the steering mechanism, and the target assist amount setting means evaluates the running speed of the vehicle .
Membership function and steering angular velocity of the steering mechanism
And a membership function that evaluates the degree of steering
The target assist amount decreases as the vehicle speed increases.
Target assist with the decrease of the steering degree coefficient
Set the target assist amount by the fuzzy rule that increases the amount
Set. Therefore, when steering the vehicle in a high-speed running state,
Optimal steering characteristics with sufficient stability and ease of steering
As well as the steering angle
By increasing the amount of cysts, for example,
During rudder operation, the steering wheel becomes lighter and steering ease is improved.
You. In addition, based on the steering angular velocity and the steering angle change amount, the
While increasing the steering degree coefficient, the steering angular velocity and the lateral
The steering degree coefficient is reduced based on acceleration.
Therefore, when the vehicle is maintained in a high-speed driving state, the steering degree coefficient is
By fine displacement, optimal steering characteristics can be obtained.
【００３２】車速検出手段は走行速度を検出し、横加速
度検出手段は横加速度を検出し、操舵角検出手段はステ
アリング機構の操舵角を検出し、目標アシスト量設定手
段が走行速度とこの走行速度に横加速度を乗算した演算
値と操舵角速度に基づく保舵度合係数を入力条件として
ファジィルールに基づいて目標アシスト量を設定する。
従って、車両の走行旋回状態に応じて最適な操舵特性が
得られ、入力条件として走行速度に横加速度を乗算した
演算値を用いたことで、車両の高速走行状態における操
舵操作の安定度が向上すると共に、入力条件として操舵
角速度に基づく保舵度合係数を用いたことで、車両の高
速走行状態の保舵時には、十分な安定性並びに操舵容易
性を有した最適な操舵特性が得られ、また、少ないルー
ル数で細かい制御が可能となる。 The vehicle speed detecting means detects the traveling speed and performs lateral acceleration.
The degree detection means detects lateral acceleration, and the steering angle detection means
Detects the steering angle of the aligning mechanism and sets the target assist amount.
The step is calculated by multiplying the traveling speed by the lateral acceleration
Of the degree of steering angle based on the steering angle and the steering angular velocity as input conditions
The target assist amount is set based on the fuzzy rules.
Therefore, the optimum steering characteristics can be adjusted according to the turning state of the vehicle.
And the running speed was multiplied by the lateral acceleration as an input condition.
By using the calculated value, the operation in the high-speed running state of the vehicle is performed.
The stability of the rudder operation is improved, and the steering
By using the steering degree coefficient based on the angular velocity, the height of the vehicle
Sufficient stability and easy steering during high-speed steering
Optimum steering characteristics are obtained, and less
Fine control is possible with the number of rules.
【００３３】[0033]
【００３４】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００３５】[0035]
【実施例】図１に本発明の電子制御式パワーステアリン
グ装置の一実施例に係るパワーステアリング用油圧制御
部の概略構成、図２にファジィ制御に用いる車速のメン
バシップ関数を表すグラフ、図３にファジィ制御に用い
る車速×横加速度のメンバシップ関数を表すグラフ、図
４にファジィ制御に用いる保舵度合係数のメンバシップ
関数を表すグラフ、図５に各メンバシップ関数の適合度
からパワーステアリングアシスト量を重心法により求め
る演算処理を表すグラフ、図６に保舵度合係数を演算す
るためのフローチャート、図７に操舵角変化量を演算す
るためのフローチャート、図８にファジィ制御を表すフ
ローチャート、図９に車速及び車速×横加速度、保舵度
合係数の各メンバシップ関数から重心法によりアシスト
量を求める演算処理の具体的な制御例、図１０に本実施
例のファジィ制御による高速走行保舵における保舵力に
関する効果を表すグラフを示す。なお、従来と同様の機
能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は
省略する。FIG. 1 is a schematic diagram of a power steering hydraulic control unit according to an embodiment of an electronically controlled power steering apparatus of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a membership function of vehicle speed used for fuzzy control, and FIG. FIG. 4 is a graph showing a membership function of vehicle speed × lateral acceleration used for fuzzy control, FIG. 4 is a graph showing a membership function of a steering degree coefficient used for fuzzy control, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a calculation process for calculating an amount by the centroid method, FIG. 6 is a flowchart for calculating a steering degree coefficient, FIG. 7 is a flowchart for calculating a steering angle change amount, and FIG. 8 is a flowchart showing fuzzy control. 9. Calculation processing for obtaining the assist amount by the center of gravity method from the membership functions of vehicle speed and vehicle speed x lateral acceleration, steering degree coefficient FIG. 10 is a graph showing the effect of the fuzzy control of this embodiment on the steering holding force in high-speed running steering. Note that members having the same functions as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【００３６】本実施例の電子制御式パワーステアリング
装置はファジィ推論によってパワーステアリング用油圧
制御部を制御するものであるが、電子制御式パワーステ
アリング装置の機械的な部分（ハード構成）は、前述し
た従来例のものとほぼ同様に構成されているものであ
り、その点については簡単に説明する。The electronically controlled power steering apparatus of this embodiment controls the power steering hydraulic control unit by fuzzy inference. The mechanical part (hard structure) of the electronically controlled power steering apparatus is as described above. The configuration is almost the same as that of the conventional example, and that point will be described briefly.
【００３７】図１に示すように、インプットシャフト１
１は図示しないステアリングホイール（ハンドル）から
操舵力を受けるもであり、ケーシング１２内に回転自在
に支持されている。このインプットシャフト１１の下端
にはピニオンギヤ１３が相対回転自在に装着されてお
り、また、インプットシャフト１１の中空部内にはトー
ションバー１４が内装され、その上端のみがインプット
シャフト１１に結合されている。ピニオンギヤ１３はト
ーションバー１４の下端とセレーション結合し、且つ、
このピニオンギヤ１３はラック１５と噛み合っており、
インプットシャフト１１による操舵力がトーションバー
１４を介してピニオンギヤ１３に伝達され、更に、ラッ
ク１５に伝わり、このラック１５を軸方向に駆動するこ
とで車輪の操舵を行うことができるようになっている。As shown in FIG.
Reference numeral 1 receives a steering force from a steering wheel (handle) (not shown), and is rotatably supported in a casing 12. A pinion gear 13 is mounted at the lower end of the input shaft 11 so as to be relatively rotatable. A torsion bar 14 is provided inside a hollow portion of the input shaft 11, and only the upper end thereof is connected to the input shaft 11. The pinion gear 13 is serrated with the lower end of the torsion bar 14, and
This pinion gear 13 meshes with the rack 15,
The steering force of the input shaft 11 is transmitted to the pinion gear 13 via the torsion bar 14, and further transmitted to the rack 15, and the rack 15 can be driven in the axial direction to steer the wheels. .
【００３８】ケーシング１２内のロータリバルブ１６は
インプットシャフト１１とピニオンギヤ１３との周方向
の位相差に応じて開閉するようになっており、オイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８及びオイルリザーバ１９の
作動油排出管２０が接続されている。一方、パワーステ
アリング用油圧シリンダ２１はシリンダ２２内にピスト
ン２３が軸方向移動自在に支持されて構成され、このピ
ストン２３のピストン軸２４はラック１５の途中に固結
されている。そして、ピストン２３はシリンダ２２内を
左右に仕切り、油室２５，２６を形成している。The rotary valve 16 in the casing 12 opens and closes in accordance with the circumferential phase difference between the input shaft 11 and the pinion gear 13, and operates the hydraulic oil supply pipe 18 of the oil pump 17 and the oil reservoir 19. The oil discharge pipe 20 is connected. On the other hand, the power steering hydraulic cylinder 21 is configured such that a piston 23 is supported in a cylinder 22 so as to be movable in the axial direction, and a piston shaft 24 of the piston 23 is fixed in the middle of the rack 15. The piston 23 partitions the inside of the cylinder 22 left and right to form oil chambers 25 and 26.
【００３９】従って、インプットシャフト１１に操舵力
が入力されると、トーションバー１４が捩じれを生じな
がらピニオンギヤ１３に操舵力を伝達し、ピニオンギヤ
１３がインプットシャフト１１に対して操舵側へ位相差
を生じるようになり、この位相差に応じてロータリバル
ブ１６が駆動する。そして、このロータリバルブ１６の
開閉に応じてオイルポンプ１７から作動油が油圧シリン
ダ２２の各油室２５，２６に供給されることで、操舵ア
シスト力がラック１５に与えられ、操舵方向へ所要の操
舵アシスト力が生じるようになっている。Therefore, when a steering force is input to the input shaft 11, the torsion bar 14 transmits the steering force to the pinion gear 13 while twisting, and the pinion gear 13 generates a phase difference with respect to the input shaft 11 on the steering side. The rotary valve 16 is driven according to the phase difference. When the hydraulic oil is supplied from the oil pump 17 to the oil chambers 25 and 26 of the hydraulic cylinder 22 in response to the opening and closing of the rotary valve 16, a steering assist force is applied to the rack 15, and a required steering force is applied in the steering direction. A steering assist force is generated.
【００４０】また、インプットシャフト１１の下部外周
には操舵時に操舵反力を与えて操舵力（操舵手応え）を
増大させる反力プランジャ２７が設けられており、油圧
制御バルブ２８の制御によってインプットシャフト１１
を拘束して操舵反力を与えるようになっている。即ち、
反力プランジャ２７はインプットシャフト１１の外周を
包囲するように本実施例ではケーシング１２に均等間隔
で４個設けられており、その外端部側にチャンバ２９が
形成されている。一方、油圧制御バルブ２８はケーシン
グ１２内においてインプットシャフト１１の側方に隣接
してこれと平行をなして設けられている。この油圧制御
バルブ１８において、ケーシング１２内にはスプール３
１が上下に移動自在に設けられており、且つ、このスプ
ール３１は上部に設けられたスプリング３２によって下
方に付勢支持されている。また、スプール３１の下部外
周片にはソレノイド３３が設けられており、このスプー
ル３１にはソレノイド３３を励磁することで上方への軸
力が与えられるようになっている。A reaction force plunger 27 is provided on the outer periphery of the lower portion of the input shaft 11 to apply a steering reaction force during steering to increase the steering force (steering response). The input shaft 11 is controlled by a hydraulic control valve 28.
To give a steering reaction force. That is,
In the present embodiment, four reaction force plungers 27 are provided at equal intervals in the casing 12 so as to surround the outer periphery of the input shaft 11, and a chamber 29 is formed on the outer end side thereof. On the other hand, the hydraulic control valve 28 is provided in the casing 12 adjacent to and parallel to the side of the input shaft 11. In the hydraulic control valve 18, the spool 3 is provided in the casing 12.
1 is provided so as to be movable up and down, and the spool 31 is biased and supported downward by a spring 32 provided at an upper portion. Further, a solenoid 33 is provided on a lower outer peripheral piece of the spool 31, and an upward axial force is applied to the spool 31 by exciting the solenoid 33.
【００４１】このスプール３１にはオイルリザーバ１９
の作動油排出管２０に通じる油路３４，３５とオイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８に通じうる環状油路３６と
が形成されると共に、反力プランジャ２７のチャンバ２
９に作動油給排管３７を介して通じる環状油路３８と環
状油路３６，３８を相互に連通する油路３９とが形成さ
れている。従って、ソレノイド３３の消磁状態では、ス
プール３１が下降位置にあって作動油供給管１８と環状
油路３６とは連通しており、作動油はオイルポンプ１７
から作動油供給管１８を介して油圧制御バルブ２８に供
給され、環状油路３６から油路３９、環状油路３８を通
じて反力プランジャ２７のチャンバ２９に供給される。
一方、ソレノイド３３の励磁状態では、スプール３１が
上昇位置にあって作動油供給管１８と環状油路３６とは
連通しておらず、作動油は油圧制御バルブ２８には供給
されない。The spool 31 has an oil reservoir 19.
Oil passages 34 and 35 communicating with the hydraulic oil discharge pipe 20 and an annular oil passage 36 communicating with the hydraulic oil supply pipe 18 of the oil pump 17 are formed, and the chamber 2 of the reaction force plunger 27 is formed.
An annular oil passage 38 that communicates with the hydraulic oil supply line 9 via a hydraulic oil supply / discharge pipe 37 and an oil passage 39 that interconnects the annular oil passages 36 and 38 are formed. Therefore, when the solenoid 33 is in the demagnetized state, the spool 31 is at the lowered position, the hydraulic oil supply pipe 18 communicates with the annular oil passage 36, and the hydraulic oil is supplied to the oil pump 17.
Is supplied to the hydraulic control valve 28 through the hydraulic oil supply pipe 18, and is supplied from the annular oil passage 36 to the chamber 29 of the reaction force plunger 27 through the oil passage 39 and the annular oil passage 38.
On the other hand, when the solenoid 33 is excited, the spool 31 is in the raised position, the hydraulic oil supply pipe 18 is not in communication with the annular oil passage 36, and the hydraulic oil is not supplied to the hydraulic control valve 28.
【００４２】このような油圧制御バルブ２８はコントロ
ールユニット（ＣＵ）５１によって制御されるようにな
っている。即ち、このコントロールユニット５１には車
速センサ４１、並びに操舵角センサ５２、エンジン回転
数センサ４２等が接続されている。このコントロールユ
ニット５１は横加速度演算部５３と保舵度合演算部５４
とファジィ演算により目標アシスト量を設定するファジ
ィ演算部５５とを有している。そして、コントロールユ
ニット５１において、横加速度演算部５３では、車速セ
ンサ４１から入力された車速Ｖと操舵角センサ５２から
入力された操舵角haとに基づいて車両に生じる横加速度
ＧY を算出する。更に、横加速度演算部５３では、車速
Ｖに算出された横加速度ＧY を乗算して演算値Ｖ・ＧY
を求め、ファジィ演算部５５に出力する。The hydraulic control valve 28 is controlled by a control unit (CU) 51. That is, the control unit 51 is connected with the vehicle speed sensor 41, the steering angle sensor 52, the engine speed sensor 42, and the like. The control unit 51 includes a lateral acceleration calculator 53 and a steering degree calculator 54.
And a fuzzy calculation unit 55 for setting a target assist amount by fuzzy calculation. Then, the control unit 51, the lateral acceleration calculation section 53 calculates the lateral acceleration G Y generated in the vehicle based on the steering angle ha inputted vehicle speed V inputted from the vehicle speed sensor 41 from the steering angle sensor 52. Further, the lateral acceleration calculator 53 multiplies the vehicle speed V by the calculated lateral acceleration G Y to calculate a calculated value V · G Y
And outputs it to the fuzzy operation unit 55.
【００４３】また、コントロールユニット５１におい
て、保舵度合演算部５４では、操舵角センサ５２から入
力された操舵角haに基づいて操舵角速度ha’及び所定時
間内での操舵角変化量Ｈを算出し、この操舵角速度ha’
及び操舵角変化量Ｈと横加速度演算部５３から入力され
た横加速度ＧY から保舵度合係数ＫS を求め、ファジィ
演算部５５に出力する。そして、このファジィ演算部５
５では、車速センサ４１から入力された車速Ｖと横加速
度演算部５３から入力された演算値Ｖ・ＧY と保舵度合
演算部５４から入力された保舵度合係数ＫS とからファ
ジィ演算を行い、その演算結果を油圧制御バルブ２８に
出力し、ソレノイド３３に与える電流量を設定してソレ
ノイド３３を制御するようになっている。In the control unit 51, the steering degree calculating section 54 calculates a steering angular velocity ha 'and a steering angle change amount H within a predetermined time based on the steering angle ha input from the steering angle sensor 52. , This steering angular velocity ha '
And it obtains a fixed steering degree coefficient K S from the lateral acceleration G Y input from the steering angle variation amount H and the lateral acceleration calculation unit 53, and outputs the fuzzy operation unit 55. Then, the fuzzy operation unit 5
In step 5, a fuzzy calculation is performed based on the vehicle speed V input from the vehicle speed sensor 41, the calculation value V · G Y input from the lateral acceleration calculation unit 53, and the steering degree coefficient K S input from the steering degree calculation unit 54. Then, the calculation result is output to the hydraulic control valve 28, and the amount of current applied to the solenoid 33 is set to control the solenoid 33.
【００４４】このファジィ演算部５５では、図２に示す
ように、車速Ｖから走行状態に関する適合度（グレー
ド）を求めるメンバシップ関数と、図３に示すように、
車速Ｖに横加速度ＧY を乗算した演算値Ｖ・ＧY に関す
る適合度を求めるメンバシップ関数と、図４に示すよう
に、保舵度合係数ＫS に関する適合度を求めるメンバシ
ップ関数とを適用し、車両の走行状態における車速Ｖの
適合度及び演算値Ｖ・Ｇ Y の適合度、保舵度合係数ＫS
の適合度をそれぞれ求める。そして、これらの適合度か
ら、図５に示すように、台集合を示すグラフから重心法
によって制御量、即ち、操舵アシスト量を決定し、ソレ
ノイド３３に与える電流量を制御するようになってい
る。The fuzzy operation unit 55 shown in FIG.
As shown in FIG.
C), and as shown in FIG.
Lateral acceleration G to vehicle speed VYVG multiplied byYAbout
As shown in FIG.
In addition, the steering degree coefficient KSMembership for finding the fitness for
And the vehicle speed V in the running state of the vehicle.
Conformity and calculated value VG YOf conformity, steering degree coefficient KS
Are determined respectively. And these fits
From the graph showing the set of tables, as shown in FIG.
The control amount, that is, the steering assist amount is determined by
The amount of current applied to the solenoid 33 is controlled.
You.
【００４５】本実施例では、車速Ｖのメンバシップ関数
として走行状態を、図２に示すように、３段階の状態に
分け、車速Ｖが０〜７５km／ｈを「低速走行モード」、
３０〜１２０km／ｈを「中速走行モード」、７５km／ｈ
以上を「高速走行モード」と設定しており、これらのモ
ードに対する適合度を車速Ｖに対応して決定する。一
方、アシスト制御量の評価を、図４に示すように、３段
階の状態に分け、「Ｓ（スモール）」、「Ｍ（ミディア
ム）」、「Ｂ（ビッグ）」と設定しており、評価Ｓでは
アシスト量を１００％とし、評価Ｂではアシスト量を０
％としている。In this embodiment, the driving state is divided into three stages as shown in FIG. 2 as a membership function of the vehicle speed V, and the vehicle speed V is set to 0 to 75 km / h in the "low speed driving mode".
30-120km / h "medium speed driving mode", 75km / h
The above is set as the "high-speed running mode", and the degree of conformity to these modes is determined according to the vehicle speed V. On the other hand, as shown in FIG. 4, the evaluation of the assist control amount is divided into three stages, and "S (small)", "M (medium)", and "B (big)" are set. In S, the assist amount is 100%, and in Evaluation B, the assist amount is 0%.
%.
【００４６】そして、車速Ｖのメンバシップ関数の低速
走行モードに関してはアシスト制御量の評価Ｓ、また、
中速走行モードに関しては評価Ｍ、高速走行モードに関
しては評価Ｂというようにそれぞれ対応させている。即
ち、車速Ｖが上昇すると操舵アシスト量を低減してハン
ドルを重くする、というルールを設定している。Then, regarding the low speed running mode of the membership function of the vehicle speed V, the evaluation S of the assist control amount, and
Evaluation M is made for the medium-speed running mode, and evaluation B is made for the high-speed running mode. That is, a rule is set such that when the vehicle speed V increases, the steering assist amount is reduced to make the steering wheel heavier.
【００４７】また、車速Ｖに横加速度ＧY を乗算した演
算値Ｖ・ＧY のメンバシップ関数として走行状態を、図
３に示すように、演算値Ｖ・ＧY が０〜１００Ｇkm／ｈ
の領域までは、演算値Ｖ・ＧY の増大に応じて適合度が
リニアに増大し、演算値Ｖ・ＧY が１００Ｇkm／ｈ以上
の領域では、演算値Ｖ・ＧY の増大によらず適合度が一
定となるように設定されている。そして、この演算値Ｖ
・ＧY のメンバシップ関数は、その適合度に応じてアシ
スト制御量の評価Ｂに対応させている。即ち、演算値Ｖ
・ＧY が上昇すると操舵アシスト量を低減してハンドル
を重くする、というルールを設定している。Further, as shown in FIG. 3, the traveling state is calculated as a membership function of a calculated value V · G Y obtained by multiplying the vehicle speed V by the lateral acceleration G Y , and the calculated value V · G Y is 0 to 100 Gkm / h.
Until the area, fitness is increased linearly according to the increase of the calculated value V · G Y, the operation value V · G Y is 100Gkm / h or more areas, regardless of the increase of the calculated value V · G Y The fitness is set to be constant. Then, the calculated value V
Membership function G Y is made to correspond to the evaluation B of the assist control amount according to the goodness of fit. That is, the operation value V
· G Y is heavier handle to reduce the steering assist amount to rise, is set a rule that.
【００４８】また、保舵度合係数ＫS はメンバシップ関
数として走行状態を、図４に示すように、保舵度合係数
ＫS が０〜２００の領域まで、この保舵度合係数ＫS の
増大に応じて適合度がリニアに増大するように設定され
ている。そして、この保舵度合係数ＫS のメンバシップ
関数は、その適合度に応じてアシスト制御量の評価Ｓに
対応させている。即ち、保舵度合係数ＫS が上昇すると
操舵アシスト量を増加してハンドルを軽くする、という
ルールを設定している。[0048] Further, the traveling state fixed steering degree coefficient K S as a membership function, as shown in FIG. 4, to the region of the holding steering degree coefficient K S 0 to 200, an increase of the steering hold degree coefficient K S Is set so that the degree of conformity linearly increases in accordance with. Then, the membership function of the steering holding degree coefficient K S is made to correspond to the evaluation S of the assist control amount according to the degree of adaptation. That is, lightly the handle to increase the steering assist amount and steering hold degree coefficient K S is increased, it is set a rule that.
【００４９】ここで、保舵度合演算部５４による保舵度
合係数ＫS の演算方法について、図６及び図７のフロー
チャートに基づいて説明する。図６に示すように、ステ
ップＣ１において、操舵角センサ５２から操舵角haを読
込み、ステップＣ２では、その操舵角haから操舵角速度
ha’を演算して求める。ステップＣ３では、横加速度演
算部５３から横加速度ＧY を読込み、また、ステップＣ
４において、後述する演算方法によって過去２秒間の操
舵角変化量Ｈを求める。[0049] Here, the calculation method of the steering hold degree coefficient K S by holding steering degree calculation unit 54 will be described with reference to flowcharts of FIGS. As shown in FIG. 6, in step C1, the steering angle ha is read from the steering angle sensor 52, and in step C2, the steering angular velocity is calculated from the steering angle ha.
Calculate ha '. At Step C3, the lateral acceleration G Y is read from the lateral acceleration calculating section 53, and
In 4, the steering angle change amount H for the past two seconds is obtained by a calculation method described later.
【００５０】そして、ステップＣ５において、操舵角速
度ha’が３０deg／ｓ以下で、且つ、操舵角変化量Ｈが
１０deg以下であるかどうかを判定する。即ち、ここで
はドライバの保舵状態を判定するものであり、保舵状態
であれば、以下のステップ６〜８にて保舵度合係数ＫS
をカウントアップして増大させていく。従って、このス
テップＣ５にて操舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈが所
定の保舵範囲内にあれば、ドライバがあまり操舵してな
い、所謂、保舵状態であると判定してステップＣ６に移
行する。一方、操舵角速度ha’あるいは操舵角変化量Ｈ
がこの範囲になければ、ドライバが操舵しているために
保舵状態にないと判定してステップＣ９に移行する。Then, in step C5, it is determined whether the steering angular velocity ha 'is 30 deg / s or less and the steering angle change H is 10 deg or less. That is, here, the steering state of the driver is determined. If the steering state is maintained, the steering degree coefficient K S is determined in steps 6 to 8 below.
Is counted up and increased. Therefore, if the steering angular velocity ha ′ and the steering angle change amount H are within the predetermined steering range in step C5, it is determined that the driver is not steering much, that is, a so-called steering state, and the process proceeds to step C6. Transition. On the other hand, the steering angular velocity ha 'or the steering angle change amount H
Is not in this range, it is determined that the vehicle is not in the steering holding state because the driver is steering, and the process proceeds to step C9.
【００５１】ステップＣ５にて操舵角速度ha’及び操舵
角変化量Ｈからドライバが保舵状態であると判定されれ
ば、ステップＣ６では、保舵度合係数ＫS を１つカウン
トアップする。そして、ステップＣ７で、保舵度合係数
ＫS が２００より大きいかどうかを判定し、２００より
大きければステップＣ８にて保舵度合係数ＫS を２００
としてステップＣ９に移行し、２００より大きくなけけ
れば保舵度合係数ＫSをそのままとしてステップＣ９に
移行する。The driver from the steering angular velocity ha 'and the steering angle variation amount H at step C5 is if it is judged that the steering holding state, in step C6, is incremented by one fixed steering degree coefficient K S. Then, in Step C7, to determine whether the holding steering degree coefficient K S is greater than 200, greater than 200 at step C8 the fixed steering degree coefficient K S 200
As the process proceeds to step C9, migrating fixed steering degree coefficient K S if Kere cry greater than 200 as it is to step C9.
【００５２】そして、ステップＣ９において、操舵角速
度ha’が２０deg／ｓ以上で、且つ、横加速度ＧY が
０．１Ｇ以上であるかどうかを判定する。即ち、ここで
はドライバの操舵状態を判定するものであり、操舵状態
であれば、以下のステップ１０〜１２にて保舵度合係数
ＫS をカウントダウンして減少させていく。従って、こ
のステップＣ９にて操舵角速度ha’及び横加速度ＧY が
所定の操舵範囲内にあれば、ドライバが操舵状態である
と判定してステップＣ１０に移行する。一方、操舵角速
度ha’あるいは横加速度ＧY がこの範囲になければ、ド
ライバが保舵状態であると判定する。[0052] Then, at step C9, by the steering angular velocity ha 'is 20 deg / s or above and the lateral acceleration G Y determines whether is greater than or equal 0.1 G. That is, in this case, the steering state of the driver is determined. If the driver is in the steering state, the steering holding degree coefficient K S is counted down and reduced in steps 10 to 12 below. Therefore, if the steering angular velocity ha 'and the lateral acceleration GY are within the predetermined steering range in step C9, it is determined that the driver is in the steering state, and the process proceeds to step C10. On the other hand, if the steering angular velocity ha 'or the lateral acceleration GY is not in this range, it is determined that the driver is in the steering holding state.
【００５３】ステップＣ１０では、操舵角速度ha’及び
横加速度ＧY からドライバが操舵状態であると判定され
たので、保舵度合係数ＫS が５より大きいかどうかを判
定し、大きければステップＣ１１に移行して保舵度合係
数ＫS を５つカウントダウンする。一方、ステップＣ１
０で、保舵度合係数ＫS が５より大きくなけければステ
ップＣ１２に移行して保舵度合係数ＫS を０とする。In Step C10, since the driver from the steering angular velocity ha 'and the lateral acceleration G Y is determined to be steered state, to determine whether the holding steering degree coefficient K S is greater than 5, in step C11 larger The process proceeds to count down the five steering degree coefficient K S. On the other hand, step C1
0, and 0 the steering hold degree coefficient K S proceeds to step C12 if Kere cry greater than 5 fixed steering degree coefficient K S.
【００５４】このように、操舵角速度ha’及び操舵角変
化量Ｈに基づいて保舵状態を判定して保舵度合係数ＫS
を増大させる一方、操舵角速度ha’及び横加速度ＧY に
基づいて操舵状態を判定して保舵度合係数ＫS を減少さ
せる。そして、求められた保舵度合係数ＫS からメンバ
シップ関数の適合度を求め、その適合度に応じてアシス
ト制御量を決定する。In this manner, the steering state is determined based on the steering angular velocity ha 'and the steering angle change amount H, and the steering degree coefficient K S is determined.
While increasing, reducing fixed steering degree coefficient K S to determine the steering state based on the steering angular velocity ha 'and the lateral acceleration G Y. Then, the degree of conformity of the membership function is determined from the determined degree-of-steering degree coefficient K S , and the assist control amount is determined according to the degree of conformity.
【００５５】また、前述した保舵度合係数ＫS の演算の
フローチャートにおいて算出する操舵角変化量Ｈは以下
のような方法にて算出するものである。この保舵度合係
数の演算処理は所定周期、例えば、５０ミリ秒ごとの割
り込み信号の度に行われ、５０ミリ秒ごとに操舵角セン
サ５２から操舵角haを読み込んでいく。そして、図７に
示すように、ステップＤ１において、現在の操舵角ha
(t) と前回（５０ミリ秒前）の操舵角ha (t-1) との差の
絶対値ｂを演算する。ステップＤ２では、演算して求め
た操舵角の差の絶対値ｂを累積してＢ (n) とし、ステッ
プＤ３にて経過タイマーのカウントアップを開始する。
そして、ステップＤ４において、経過時間Ｔが０．５秒
を越えたかどうかを判定し、経過していればステップＤ
５にて経過タイマーのカウント値を０にリセットする。The steering angle change amount H calculated in the above-described flowchart of the calculation of the steering degree coefficient K S is calculated by the following method. The calculation processing of the steering degree coefficient is performed at a predetermined cycle, for example, every interruption signal every 50 milliseconds, and the steering angle ha is read from the steering angle sensor 52 every 50 milliseconds. Then, as shown in FIG. 7, in step D1, the current steering angle ha
(t) and the previous (50 milliseconds ago) steering angle ha (t-1)
Calculate the absolute value b . In step D2, the absolute value b of the steering angle difference obtained by calculation is accumulated to B (n), and in step D3, counting of the elapsed timer is started.
Then, in step D4, it is determined whether or not the elapsed time T has exceeded 0.5 seconds.
At 5, the count value of the elapsed timer is reset to 0.
【００５６】ステップＤ６では、ｎを１つ繰り上げ、ス
テップＤ７において、ｎが３を越えたかどうかを判定
し、越えていなければステップＤ９に移行し、越えてい
ればステップＤ８にてｎを０とする。ステップＤ９で
は、操舵角の差の絶対値の累積値を４個分Ｂ(0) ，Ｂ
(1) ，Ｂ(2) ，Ｂ(3) 加算して２秒間の操舵角変化量Ｈ
を求める。In step D6, n is incremented by one, and
In step D7 , it is determined whether or not n exceeds 3, and if not, the process proceeds to step D9. If not, n is set to 0 in step D8 . In step D9 , the accumulated values of the absolute values of the steering angle differences are calculated for four B (0) , B
(1) , B (2) and B (3) are added and the steering angle change H for 2 seconds
Ask for.
【００５７】以上のように求められた車速Ｖの適合度と
演算値Ｖ・ＧY の適合度と保舵度合係数ＫS の適合度と
から、図５に示す演算処理のグラフを用いて重心法によ
り目標アシスト量を得ることができるようになってい
る。[0057] From the above fit of the vehicle speed V, determined as and the fit of the fit and the steering hold degree coefficient K S of the arithmetic value V · G Y, with reference to the graph of the arithmetic processing shown in FIG. 5 the center of gravity The target assist amount can be obtained by the method.
【００５８】ここで、上述した本実施例の電子制御式パ
ワーステアリング装置において、コントロールユニット
５１による制御手順を図８のフローチャートに基づいて
説明する。Here, the control procedure by the control unit 51 in the above-described electronically controlled power steering apparatus of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００５９】図８に示すように、まず、ステップＳ１に
おいて、車速センサ４１は走行中の車両の走行速度Ｖを
検出し、車速のセンサ信号をＣＵ５１（横加速度演算部
５３及びファジィ演算部５５）に出力してステップＳ２
に移行する。ステップＳ２において、操舵角センサ５２
は車両の操舵角haを検出し、操舵角のセンサ信号をＣＵ
５１（横加速度演算部５３及び保舵度合演算部５４）に
出力してステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、
ＣＵ５１が車速Ｖと操舵角haのセンサ信号としてのアナ
ログ信号をデジタル信号に変換処理し、横加速度演算部
５３にて車速Ｖと操舵角haとに基づいて車両に生じる横
加速度ＧY を算出する。更に、ステップＳ４では、車速
Ｖに横加速度ＧY を乗算して演算値Ｖ・ＧY を求める。As shown in FIG. 8, first, in step S1, the vehicle speed sensor 41 detects the running speed V of the running vehicle, and outputs the vehicle speed sensor signal to the CU 51 (the lateral acceleration calculator 53 and the fuzzy calculator 55). Output to step S2
Move to In step S2, the steering angle sensor 52
Detects the steering angle ha of the vehicle and outputs a steering angle sensor signal to the CU.
51 (the lateral acceleration calculation unit 53 and the steering degree calculation unit 54), and the process proceeds to step S3. In step S3,
CU51 is an analog signal as a sensor signal of the vehicle speed V and the steering angle ha and conversion into a digital signal, and calculates the lateral acceleration G Y generated in the vehicle based on at lateral acceleration calculation unit 53 and the vehicle speed V and the steering angle ha . Further, in step S4, multiplied by the lateral acceleration G Y of the vehicle speed V by obtaining the operation value V · G Y.
【００６０】また、ステップＳ５において、操舵角haか
ら操舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈを算出してステッ
プＳ６に移行する。ステップＳ６では、この操舵角速度
ha’及び操舵角変化量Ｈ、横加速度ＧY から保舵度合係
数ＫS を求める。In step S5, a steering angular velocity ha 'and a steering angle change amount H are calculated from the steering angle ha, and the flow advances to step S6. In step S6, this steering angular velocity
ha 'and the steering angle variation H, we obtain the fixed steering degree coefficient K S from the lateral acceleration G Y.
【００６１】そして、ステップＳ７において、ファジィ
演算部５５で、図２に示すメンバシップ関数のグラフか
ら車速Ｖの走行状態に関する適合度を求め、且つ、図３
に示すメンバシップ関数のグラフから演算値Ｖ・ＧY の
走行状態に関する適合度を求め、且つ、図４に示すメン
バシップ関数のグラフから保舵度合係数ＫS の走行状態
に関する適合度を求める。そして、ステップＳ８では、
これらの各適合度から、図５に示す演算処理のグラフを
用いて重心法により目標とするアシスト量を決定する。
更に、ステップＳ９において、この目標アシスト量を対
応する油圧制御バルブ２８のソレノイド３３に与える電
流量に変換し、ステップＳ１０にて、操舵アシスト量を
制御するこの電流量を駆動回路、つまり、油圧制御バル
ブ２８のソレノイド３３に出力する。Then, in step S7, the fuzzy operation unit 55 obtains the degree of conformity with respect to the running state of the vehicle speed V from the graph of the membership function shown in FIG.
Seeking fit about the traveling state of the operation value V · G Y from the graph of the membership function shown in, and obtains the goodness of fit about the traveling state of the steering hold degree coefficient K S from the graph of the membership function shown in FIG. Then, in step S8,
From these respective fitness levels, the target assist amount is determined by the centroid method using the graph of the arithmetic processing shown in FIG.
Further, in step S9, this target assist amount is converted into a current amount to be given to the solenoid 33 of the corresponding hydraulic control valve 28, and in step S10, this current amount for controlling the steering assist amount is converted into a drive circuit, that is, a hydraulic control. It outputs to the solenoid 33 of the valve 28.
【００６２】ここで、図９に示す重心法によりアシスト
量を求める演算処理に基づいて具体的な車両の走行状態
におけるファジィ制御について説明する。例えば、車速
Ｖが６０km／ｈでほとんど操舵しないで走行している状
況を考える。この状況は車両が高速道路において緩やか
で長い曲率の大きなカーブやカント路等を中速走行モー
ドで保舵走行している状況に相当する。そして、この場
合、車速Ｖが６０km／ｈで走行しているときの横加速度
ＧY は０．２Ｇであり、保舵度合係数ＫS が２００とな
っている。Here, a specific fuzzy control in the running state of the vehicle will be described based on the calculation processing for obtaining the assist amount by the center of gravity method shown in FIG. For example, consider a situation in which the vehicle travels at a vehicle speed V of 60 km / h with little steering. This situation corresponds to a situation in which the vehicle is traveling on a highway on a gentle curve with a long curvature, a large cant road, or the like in the middle speed traveling mode. In this case, when the vehicle is running at a vehicle speed V of 60 km / h, the lateral acceleration G Y is 0.2 G, and the steering degree coefficient K S is 200.
【００６３】従って、図９に示すように、車速Ｖが６０
km／ｈのときは、中速走行モードでの適合度が０．６
７、低速走行モードでの適合度が０．３３となり、中速
走行に対応するアシスト制御量の評価はＭ、低速走行に
対応するアシスト制御量の評価はＳとなる。また、この
ときの横加速度ＧY は０．２Ｇであり、車速Ｖ（６０km
／ｈ）にこの横加速度ＧY （０．２Ｇ）を乗算した演算
値Ｖ・ＧY は１２Ｇkm／ｈとなって、適合度は０．１２
となる。更に、このときの保舵度合係数ＫS は２００で
あり、適合度は１となる。Therefore, as shown in FIG.
When the speed is km / h, the fitness in the medium speed mode is 0.6.
7. The fitness in the low-speed running mode is 0.33, the evaluation of the assist control amount corresponding to the medium-speed running is M, and the evaluation of the assist control amount corresponding to the low-speed running is S. The lateral acceleration G Y at this time is 0.2 G, and the vehicle speed V (60 km
/ H) is multiplied by the lateral acceleration G Y (0.2 G) to obtain a calculated value V · G Y of 12 Gkm / h, and the fitness is 0.12.
Becomes Further, the degree-of-steering degree coefficient K S at this time is 200, and the degree of conformity is 1.
【００６４】そして、このようにして求めた車速Ｖ及び
演算値Ｖ・ＧY 、保舵度合係数ＫSの各適合度から重心
法により、即ち、適合度に対応する総和面積の重心位置
を求めて目標とするアシスト量を決定する。即ち、車速
Ｖが６０km／ｈでの保舵走行状態では、車速Ｖに関する
アシスト制御量の評価はＭでその適合度は０．６７であ
ると共に評価Ｓでその適合度は０．３３であり、演算値
Ｖ・ＧY に関するアシスト制御量の評価はＢでその適合
度は０．１２であり、また、保舵度合係数ＫSに関する
アシスト制御量の評価はＳでその適合度は１である。従
って、アシスト量は約９２％となる。Then, the center of gravity position of the total area corresponding to the degree of conformity is determined from the degree of conformity of the vehicle speed V, the calculated value V · G Y , and the degree of steering degree K S obtained in this manner. To determine the target assist amount. That is, when the vehicle speed V is 60 km / h, the assist control amount relating to the vehicle speed V is evaluated at M, the fitness is 0.67, and the fitness is S at 0.33. The evaluation of the assist control amount with respect to the calculated value V · G Y is B and its conformity is 0.12, and the evaluation of the assist control amount with respect to the steering holding degree coefficient K S is S and its conformity is 1. Therefore, the assist amount is about 92%.
【００６５】このように車両が車速Ｖ＝６０km／ｈで保
舵走行の状態では、車速Ｖは高いが、横加速度ＧY が低
く、且つ、保舵度合係数ＫS が上昇するので、パワース
テアリングの操舵アシスト量は９２％と高いのである。
即ち、車両が高速走行していると、車速Ｖは高いので一
般的にはパワーステアリングの操舵アシスト量を低減し
てハンドルを重くしている。しかし、このときにドライ
バがハンドルを操舵しないで微小の操舵角で保舵してい
ると、ドライバには大きな操舵（保舵）力が要求され、
ハンドル操舵に大きな負担となってしまう虞がある。従
って、本実施例では、ステアリング機構の操舵角速度h
a’と操舵角変化量Ｈと横加速度ＧY に基づく保舵度合
係数ＫS をメンバシップ関数として適用することで、車
両が高速走行で保舵しているときには、保舵度合係数Ｋ
S の増減によりパワーステアリングの操舵アシスト量を
増加してハンドルを通常よりやや軽くしているのであ
る。[0065] In the state of the thus holding steering vehicle is traveling at a vehicle speed V = 60 km / h, the vehicle speed V is high, low lateral acceleration G Y, and, since the fixed steering degree coefficient K S is increased, power steering Is as high as 92%.
That is, when the vehicle is running at a high speed, the vehicle speed V is high, so that the steering assist amount of the power steering is generally reduced to make the steering wheel heavier. However, at this time, if the driver does not steer the steering wheel and maintains the steering at a small steering angle, the driver is required to have a large steering (steering) force,
There is a possibility that a large burden is imposed on steering wheel steering. Therefore, in this embodiment, the steering angular velocity h of the steering mechanism
By applying a 'and a fixed steering degree coefficient K S based on the steering angle variation amount H and the lateral acceleration G Y as a membership function, when the vehicle is holding steering at high speed, the steering hold degree coefficient K
By increasing or decreasing S , the steering assist amount of the power steering is increased to make the steering wheel lighter than usual.
【００６６】以上のように、本実施例の電子制御式パワ
ーステアリング装置にあっては、車速Ｖの増減のほか
に、操舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈ、横加速度ＧY
に基づく保舵度合係数ＫS をメンバシップ関数として適
用し、これらのメンバシップ関数に対応してファジィ推
論によって操舵アシスト量が制御されるので、車両は低
速から高速になるほどアシスト量が低減して操舵力が重
くなることでハンドルが安定する一方、高速走行してい
る車両の保舵状態には、保舵度合係数ＫS が大きくなる
ことからアシスト量の増加度合が減少して、この分だけ
ハンドルが軽くなる。従って、高速保舵状態では、ドラ
イバは大きな操舵（保舵）力が不要となって容易にハン
ドル操舵を行うことができる。As described above, in the electronically controlled power steering apparatus of this embodiment, in addition to the increase and decrease of the vehicle speed V, the steering angular velocity ha ', the steering angle change H, and the lateral acceleration G Y
Applying a fixed steering degree coefficient K S based on the membership function, since the steering assist amount by fuzzy reasoning in response to these membership functions are controlled, the vehicle is then reduced as the assist amount comprising from a low speed to a high speed As the steering force increases, the steering wheel stabilizes. On the other hand, when the vehicle is traveling at high speed, the degree of increase in the assist amount decreases because the steering degree coefficient K S increases. The handle becomes lighter. Therefore, in the high-speed steering state, the driver does not need a large steering (steering) force and can easily perform the steering of the steering wheel.
【００６７】そして、車両がカント路など走行して操舵
角hsが１〜３deg程度の場合であっても、車両の保舵状
態には保舵度合係数ＫS に基づいてアシスト量を最適に
求めてハンドルが軽くすることとなり、ドライバは小さ
な保舵力で容易にハンドル操舵を行うことができる。[0067] Then, the vehicle even when the steering angle hs traveling like cant road is about 1～3Deg, optimally determine the assist amount based on the steering hold degree coefficient K S is the steering holding state of the vehicle As a result, the steering wheel is lightened, and the driver can easily steer the steering wheel with a small steering force.
【００６８】また、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、車速Ｖに横加速度ＧY を乗算し
た演算値Ｖ・ＧY をメンバシップ関数として適用し、こ
れらのメンバシップ関数に対応してファジィ推論によっ
て操舵アシスト量が制御されるので、車両によるコーナ
ーへの進入時には、横加速度ＧY （操舵角）が大きくな
ることからアシスト量の減少度合が増加して、この分だ
けハンドルが重たくなる。従って、車速状態が違っても
コーナーの進入時には、常に、ドライバがコーナーへの
進入をハンドルで実感しながら操縦できるのである。ま
た、横加速度Ｇ Y に関するメンバシップ関数にこの横加
速度ＧY に対して適合度がリニアに変化する操舵リニア
リティ領域が設けられているので、操舵リニアリティが
確保される。The electronically controlled power steering of this embodiment
In the case of a ring device, the vehicle speed V and the lateral acceleration GYMultiply by
Calculated value VGYIs applied as a membership function,
Fuzzy inference corresponding to these membership functions
The steering assist amount is controlled by the
When entering the vehicle, the lateral acceleration GY(Steering angle) is large
As a result, the degree of decrease in assist amount increases, which is
Handle becomes heavy. Therefore, even if the vehicle speed condition is different
When entering a corner, the driver always
You can steer while feeling the approach with the steering wheel. Ma
The lateral acceleration G YThis membership in the membership function
Speed GYSteering linear whose degree of conformity changes linearly with respect to
The steering linearity.
Secured.
【００６９】更に、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、操舵アシスト量を制御するメン
バシップ関数として車速Ｖと横加速度ＧY とを乗算した
演算値Ｖ・ＧY を適用したので、車両の高速走行時にお
いて、操舵角が少なくなって横加速度ＧY が減少しても
車速Ｖが十分に大きいので、演算値Ｖ・ＧY の大幅な低
下はなくなり、目標アシスト量の大幅な増加はなく、ハ
ンドルはそれほど軽くはならない。そのため、車両の高
速走行時における操舵操作感が十分に保たれ、ハンドル
操舵操作の安定度が向上される。Further, in the electronically controlled power steering apparatus according to the present embodiment, a calculation value V · G Y obtained by multiplying the vehicle speed V and the lateral acceleration G Y is applied as a membership function for controlling the steering assist amount. since, at the time of high speed running of the vehicle, since the lateral acceleration G Y is less steering angle is also sufficiently large speed V decreases, is no longer significant reduction in calculation value V · G Y, width of the target assist amount There is no significant increase and the handle is not so light. Therefore, the steering operation feeling during high-speed running of the vehicle is sufficiently maintained, and the stability of the steering operation is improved.
【００７０】また、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、ファジィ推論により、「車速Ｖ
が上昇すると操舵アシスト量を低減してハンドルを重く
する」というルールと、「演算値Ｖ・ＧY が上昇すると
操舵アシスト量を低減してハンドルを重くする」と、
「保舵度合係数ＫS が上昇すると操舵アシスト量を増加
してハンドルを軽くする」という３つのルールに基づい
て操舵アシスト量を制御することで、少ないルール数で
より細かい制御を可能とすることができる。In the electronically controlled power steering apparatus according to the present embodiment, the "vehicle speed V
When the calculated value V · GY increases, the steering assist amount is reduced to make the steering wheel heavier.
By controlling the steering assist amount based on the three rule "holding degree coefficient K S is lightly handle increased steering assist amount to rise", to enable finer control with a small number of rules Can be.
【００７１】ここで、このような本実施例の電子制御式
パワーステアリング装置を車両に適用した場合につい
て、高速走行保舵における操舵角に対する保舵力を実験
に基づいて具体的に評価する。即ち、高速走行保舵にお
ける操舵角に対する保舵力については図１０のグラフに
示すようなものとなる。この図１０において、斜線は本
実施例の電子制御式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）
の保舵力を示し、白抜きは従来の電子制御式パワーステ
アリング装置（ＥＰＳ）の保舵力を示している。図１０
に示すように、本実施例のＥＰＳは、従来のＥＰＳに比
べて高速走行保舵時において、保舵力が著しく低減でき
ることがわかる。Here, in the case where such an electronically controlled power steering apparatus of the present embodiment is applied to a vehicle, the steering holding force with respect to the steering angle in high-speed running steering is specifically evaluated based on experiments. That is, the steering holding force with respect to the steering angle in the high-speed running steering is as shown in the graph of FIG. In FIG. 10, the hatched lines indicate the electronically controlled power steering apparatus (EPS) of the present embodiment.
, And the outline shows the steering force of the conventional electronically controlled power steering device (EPS). FIG.
As shown in FIG. 7, it can be seen that the EPS of the present embodiment can significantly reduce the steering holding force during high-speed running and steering as compared with the conventional EPS.
【００７２】なお、上述の実施例において、電子制御式
パワーステアリング装置の制御系を油圧式として説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ
を使用した電動式パワーステアリング装置に適用しても
同様の効果を奏することができるものであり、また、電
子制御式パワーステアリング装置の機械系も上述の実施
例に限定されるものではなく、いずれのものに対しても
適用することができるものである。In the above-described embodiment, the control system of the electronically controlled power steering device has been described as a hydraulic system. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the electric power steering device using a motor. The same effects can be obtained even when the present invention is applied, and the mechanical system of the electronically controlled power steering device is not limited to the above-described embodiment, but can be applied to any of them. Can be done.
【００７３】また、上述の実施例において、コントロー
ルユニット５１に横加速度演算部５３を設け、この横加
速度演算部５３が車速センサ４１から入力された車速Ｖ
と操舵角センサ５２から入力された操舵角haとに基づい
て車両に生じる横加速度ＧYを算出するようにしたが、
車両に横加速度検出センサを装着してこの横加速度Ｇ Y
を直接測定してもよいものである。更に、車速Ｖ及び横
加速度ＧY の演算値Ｖ・ＧY のメンバシップ関数、並び
に操舵アシスト量の評価をそれぞれ３段階に分けたが、
例えば５段階でもよい。そして、この操舵アシスト量を
重心法により求めたが、最大平均法や高さ法（スケルト
ン法）、面積法などによって求めてもよいものである。In the above embodiment, the control
The lateral acceleration calculation unit 53 is provided in the
The vehicle speed V input from the vehicle speed sensor 41 by the speed calculation unit 53
And the steering angle ha input from the steering angle sensor 52.
Lateral acceleration G occurring in the vehicleYWas calculated, but
A lateral acceleration detection sensor is mounted on the vehicle and this lateral acceleration G Y
May be directly measured. Further, the vehicle speed V and the lateral
Acceleration GYCalculated value V · GYMembership functions, list
The evaluation of the steering assist amount was divided into three stages,
For example, five stages may be used. And this steering assist amount
Although it was obtained by the centroid method, the maximum average method and the height method (Skelet
And the area method.
【００７４】更に、上述の実施例では、コントロールユ
ニット（目標アシスト量設定手段）５１がファジィルー
ルに基づいて目標アシスト量を設定するようにしたが、
その他の制御手段に基づいて目標アシスト量を設定して
もよいものである。Further, in the above-described embodiment, the control unit (target assist amount setting means) 51 sets the target assist amount based on the fuzzy rule.
The target assist amount may be set based on other control means.
【００７５】[0075]
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明の電子制御式パワーステアリング装置によ
れば、車速検出手段により車両の走行速度を検出すると
共に操舵角検出手段によりステアリング機構の操舵角を
検出し、目標アシスト量設定手段が車両の走行速度を評
価するメンバシップ関数とステアリング機構の操舵角速
度に基づく保舵度合係数を評価するメンバシップ関数と
を用いて車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量
を低減すると共に保舵度合係数の増加に伴って前記目標
アシスト量を増加するファジィルールに基づいて目標ア
シスト量を設定するようにしたので、ステアリングの操
舵及び保舵状況に応じて操舵力の制御が可能となって操
舵フィーリングを向上することができ、その入力条件と
して操舵角速度に基づく保舵度合係数を用いたことで、
車両の高速走行保舵状態の操舵操作の容易性を向上する
ことができ、その結果、車両の走行状態に応じて最適な
操舵特性を得ることができる。また、車速の増加に応じ
て操舵アシスト量が低減されることで、高速になるほど
操舵力特性が重くなって操舵操作感を安定することがで
き、保舵度合係数の増加に伴って目標アシスト量が増加
されることで、例えば、カント路等の保舵走行時にはハ
ンドルが軽くなって操舵容易性を向上することができ、
その結果、少ないファジィルール数で細かい操舵制御が
可能となって保舵状態に応じて安定感と扱いやすさとを
バランスさせた操舵フィーリングを得ることができる。
更に、車両の高速走行状態の保舵時には保舵度合係数が
細かく変位することで、最適な操舵特性を得ることがで
きる。 As described above in detail with reference to the embodiments, according to the electronically controlled power steering apparatus of the present invention, the vehicle speed is detected by the vehicle speed detecting means and the steering angle is detected by the steering angle detecting means. The steering angle of the mechanism is detected, and the target assist amount setting means evaluates the traveling speed of the vehicle.
Membership Function and Steering Angular Speed of Steering Mechanism
Membership Function for Evaluating Steering Degree Coefficient Based on Degree
Target assist amount as the vehicle speed increases
With the increase of the steering degree coefficient,
The target alarm is based on the fuzzy rules that increase the assist amount.
Since the amount of cyst is set, steering operation
The steering force can be controlled according to the steering and
The rudder feeling can be improved,
By using the steering degree coefficient based on the steering angular velocity,
Improve the ease of steering operation when the vehicle is in a high-speed running steering state
As a result, the optimum
Steering characteristics can be obtained. Also, as the vehicle speed increases
As the steering assist amount is reduced,
Steering force characteristics become heavy and the steering operation feeling can be stabilized.
The target assist amount increases with an increase in the steering degree coefficient
Therefore, for example, during steering operation on a cant road or the like,
The steering wheel becomes lighter and steering ease is improved,
As a result, fine steering control can be performed with a small number of fuzzy rules.
It is possible to improve stability and ease of handling according to steering conditions
A balanced steering feeling can be obtained.
Further, when the vehicle is maintained at a high speed, the steering degree coefficient is
By fine displacement, optimal steering characteristics can be obtained.
Wear.
【００７６】また、本発明の電子制御式パワーステアリ
ング装置によれば、車速検出手段は走行速度を検出し、
横加速度検出手段は横加速度を検出し、操舵角検出手段
はステアリング機構の操舵角を検出し、目標アシスト量
設定手段が走行速度とこの走行速度に横加速度を乗算し
た演算値と操舵角速度に基づく保舵度合係数を入力条件
としてファジィルールに基づいて目標アシスト量を設定
するようにしたので、車両の走行旋回状態に応じて最適
な操舵特性が得られ、入力条件として走行速度に横加速
度を乗算した演算値を用いたことで、車両の高速走行状
態における操舵操作の安定度が向上すると共に、入力条
件として操舵角速度に基づく保舵度合係数を用いたこと
で、車両の高速走行状態の保舵時には、十分な安定性並
びに操舵容易性を有した最適な操舵特性が得られ、ま
た、少ないルール数で細かい制御が可能となる。 Further, according to the electronically controlled power steering apparatus of the present invention, the vehicle speed detecting means detects the traveling speed,
The lateral acceleration detecting means detects the lateral acceleration, and detects the steering angle.
Detects the steering angle of the steering mechanism and calculates the target assist amount.
The setting means multiplies the running speed and the running speed by the lateral acceleration.
Input the steering hold degree coefficient based on the calculated value and the steering angular velocity
Target assist amount based on fuzzy rules
Optimized according to the vehicle's turning condition
Steering characteristics and lateral acceleration to the driving speed as input conditions
By using the calculated value multiplied by the degree,
Stability of the steering operation in the
Using the steering degree coefficient based on the steering angular velocity
Therefore, when the vehicle is maintained in a high-speed driving state, sufficient stability
Optimal steering characteristics with easy steering and
Further, fine control is possible with a small number of rules.
【００７７】[0077]
【図１】本発明の電子制御式パワーステアリング装置の
一実施例に係るパワーステアリング用油圧制御部の概略
構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power steering hydraulic control unit according to an embodiment of an electronically controlled power steering device of the present invention.
【図２】ファジィ制御に用いる車速のメンバシップ関数
を表すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a membership function of vehicle speed used for fuzzy control.
【図３】ファジィ制御に用いる車速×横加速度のメンバ
シップ関数を表すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a membership function of vehicle speed × lateral acceleration used for fuzzy control.
【図４】ファジィ制御に用いる保舵度合係数のメンバシ
ップ関数を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a membership function of a steering degree coefficient used for fuzzy control.
【図５】各メンバシップ関数の適合度からパワーステア
リングアシスト量を重心法により求める演算処理を表す
グラフである。FIG. 5 is a graph showing an arithmetic process for obtaining a power steering assist amount from the fitness of each membership function by a centroid method.
【図６】保舵度合係数を演算するためのフローチャート
である。FIG. 6 is a flowchart for calculating a steering holding degree coefficient.
【図７】操舵角変化量を演算するためのフローチャート
である。FIG. 7 is a flowchart for calculating a steering angle change amount.
【図８】ファジィ制御を表すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating fuzzy control.
【図９】車速及び車速×横加速度、保舵度合係数の各メ
ンバシップ関数から重心法によりアシスト量を求める演
算処理の具体的な制御例を表す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific control example of a calculation process for obtaining an assist amount from the respective membership functions of vehicle speed, vehicle speed × lateral acceleration, and steering degree coefficient by the center of gravity method.
【図１０】本実施例のファジィ制御による高速走行保舵
における保舵力に関する効果を表すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the effect of the fuzzy control of the present embodiment on the steering holding force in the high-speed running steering.
【図１１】従来の電子制御式パワーステアリング装置の
一例を表すパワーステアリング用油圧制御部の概略構成
図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a power steering hydraulic control unit representing an example of a conventional electronically controlled power steering device.
【図１２】図１１のXII−XII断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11;
【図１３】図１１のXIII−XIII断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of FIG. 11;
１１ インプットシャフト １２ ケーシング １３ ピニオンギヤ １４ トーションバー １５ ラック １６ ロータリバルブ １７ オイルポンプ １９ オイルリザーバ ２１ 油圧シリンダ ２５，２６ 油室 ２７ 反力プランジャ ２８ 油圧制御バルブ ２９ チャンバ ３１ スプール ３３ ソレノイド ４１ 車速センサ ５１ コントロールユニット（ＣＵ） ５２ 操舵角センサ ５３ 横加速度演算部 ５４ 保舵度合演算部 ５５ ファジィ演算部 Reference Signs List 11 input shaft 12 casing 13 pinion gear 14 torsion bar 15 rack 16 rotary valve 17 oil pump 19 oil reservoir 21 hydraulic cylinder 25, 26 oil chamber 27 reaction force plunger 28 hydraulic control valve 29 chamber 31 spool 33 solenoid 41 vehicle speed sensor 51 control unit ( CU) 52 Steering angle sensor 53 Lateral acceleration calculator 54 Steering degree calculator 55 Fuzzy calculator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−43168（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255279（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−13381（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-43168 (JP, A) JP-A-4-243665 (JP, A) JP-A-62-255279 (JP, A) 13381 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00
Claims (2)
シスト量を電子制御する電子制御式パワーステアリング
装置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
と、前記ステアリング機構の操舵角を検出する操舵角検
出手段と、前記車両の走行速度を評価するメンバシップ
関数とステアリング機構の操舵角速度に基づく保舵度合
係数を評価するメンバシップ関数とを用いて前記車両の
走行速度の増加に伴って前記目標アシスト量を低減する
と共に前記保舵度合係数の増加に伴って前記目標アシス
ト量を増加するファジィルールに基づいて前記目標アシ
スト量を設定する目標アシスト量設定手段とを具え、前
記目標アシスト量設定手段は、前記ステアリング機構の
操舵角速度並びに操舵角変化量に基づいて保舵度合係数
を増加する一方、ステアリング機構の操舵角速度並びに
車両の横加速度に基づいて保舵度合係数を減少するよう
にしたことを特徴とする電子制御式パワーステアリング
装置。1. An electronically controlled power steering device for electronically controlling a steering assist amount of a steering mechanism of a vehicle, a vehicle speed detecting means for detecting a traveling speed of the vehicle, and a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering mechanism. And a membership for evaluating the traveling speed of the vehicle
Steering degree based on function and steering angular velocity of steering mechanism
And a membership function for evaluating the coefficient.
The target assist amount is reduced as the traveling speed increases
With the increase of the steering degree coefficient,
Based on the fuzzy rules that increase
A target assist amount setting means for setting a strike amount.
The target assist amount setting means includes a steering assist mechanism.
Steering degree coefficient based on steering angular velocity and steering angle change
While increasing the steering angular velocity of the steering mechanism and
Decrease steering hold factor based on vehicle lateral acceleration
Electronically controlled power steering apparatus according to claim was that the.
シスト量を電子制御する電子制御式パワーステアリング
装置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
と、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前
記ステアリング機構の操舵角を検出する操舵角検出手段
と、前記車両の走行速度と該走行速度に前記横加速度を
乗算した演算値と前記ステアリング機構の操舵角速度に
基づく保舵度合係数を入力条件としてファジィルールに
基づいて目標アシスト量を設定する目標アシスト量設定
手段とを具えたことを特徴とする電子制御式パワーステ
アリング装置。2. An electronically controlled power steering apparatus for electronically controlling a steering assist amount in a steering mechanism of a vehicle, a vehicle speed detecting means for detecting a running speed of the vehicle, a lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration of the vehicle, Previous
Steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering mechanism
And the traveling speed of the vehicle and the lateral acceleration
Multiplied by the calculated value and the steering angular velocity of the steering mechanism
Fuzzy rule based on steering degree coefficient based on input
Set target assist amount based on target assist amount
Electronically controlled power steering apparatus is characterized in that and means.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13036493A JP3008730B2 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Electronically controlled power steering device |
| DE4419049A DE4419049C2 (en) | 1993-06-01 | 1994-05-31 | Control system and method for a power steering device |
| US08/252,573 US5508919A (en) | 1993-06-01 | 1994-06-01 | Control system and control method for controlling power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13036493A JP3008730B2 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Electronically controlled power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340264A JPH06340264A (en) | 1994-12-13 |
| JP3008730B2 true JP3008730B2 (en) | 2000-02-14 |
Family
ID=15032614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13036493A Expired - Fee Related JP3008730B2 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Electronically controlled power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008730B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109941341A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 河南森源重工有限公司 | A kind of control method and vehicle of electric hydaulic boost pump |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP13036493A patent/JP3008730B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109941341A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 河南森源重工有限公司 | A kind of control method and vehicle of electric hydaulic boost pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06340264A (en) | 1994-12-13 |
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