JP3211434B2 - 車輛誘導制御装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/0055—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
- G05D1/0061—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
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- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
- B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
- G01S2013/9318—Controlling the steering
-
- G—PHYSICS
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- G01S2013/9329—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles cooperating with reflectors or transponders
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車輛の進行方向を制御
するための自動横方向誘導制御装置に関するものであ
り、更に詳しくは、車輛の進行方向を制御するための自
動横方向誘導制御装置に使用される車輛制御装置の改良
に関するものである。
するための自動横方向誘導制御装置に関するものであ
り、更に詳しくは、車輛の進行方向を制御するための自
動横方向誘導制御装置に使用される車輛制御装置の改良
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】所定の走行路に沿って走行する車輛の動
静を制御するための誘導装置は従来から種々提供されて
いる。その一例として米国特許第4,049,961号
に記載されたものがある。この特許において開示された
自動車用自動誘導制御装置は光レーザー送受信装置を備
えている。道路のセンターラインと平行する単一の道ま
たは道路のセンターラインを挟んで対向する1対の道に
沿って複数の反応体即ち反射体が所定の距離をおいて配
置されており、これらの反射体がレーザー送信機から発
せられた放射エネルギーを反射してレーザー受信機に送
りかえすようになっている。この米国特許において示さ
れるように、レーザー送信機は2つの重複するビームを
放射するようになっており、このビームは位相が相互に
180度ずれた正弦波により増幅変調されるようになっ
ている。レーザー受信機は、周期的振幅変動を変換しや
すいようにするために、反射された2つのビームを単一
のビームに纏めるようになっている。振幅変動は電圧に
変換され、その振幅は車輛の位置に応じたて変化するよ
うになっている。即ち、放射ビームと反射ビームとの位
相差でもって車輛と各反射体との間の相対的な位置関係
がわかるようになっている。
静を制御するための誘導装置は従来から種々提供されて
いる。その一例として米国特許第4,049,961号
に記載されたものがある。この特許において開示された
自動車用自動誘導制御装置は光レーザー送受信装置を備
えている。道路のセンターラインと平行する単一の道ま
たは道路のセンターラインを挟んで対向する1対の道に
沿って複数の反応体即ち反射体が所定の距離をおいて配
置されており、これらの反射体がレーザー送信機から発
せられた放射エネルギーを反射してレーザー受信機に送
りかえすようになっている。この米国特許において示さ
れるように、レーザー送信機は2つの重複するビームを
放射するようになっており、このビームは位相が相互に
180度ずれた正弦波により増幅変調されるようになっ
ている。レーザー受信機は、周期的振幅変動を変換しや
すいようにするために、反射された2つのビームを単一
のビームに纏めるようになっている。振幅変動は電圧に
変換され、その振幅は車輛の位置に応じたて変化するよ
うになっている。即ち、放射ビームと反射ビームとの位
相差でもって車輛と各反射体との間の相対的な位置関係
がわかるようになっている。
【0003】操舵安定増進装置が知られており、これら
の装置においては、適正な操舵を行うために、目標操舵
状態と現実操舵状態とを比較して操舵不足や過操舵を矯
正したり、目標操舵状態と現実操舵状態とが一致するま
で車輪の操舵角を調整するようになっている。これらの
装置においては、車速と操舵輪(所謂ハンドル)入力角
δSWの双方をもとにして共通の制御装置により目標ヨー
レイトΦd'が設定されるようになっている。現実ヨーレ
イトΦa'は直接に測定されるか計算されるようになって
いる。制御装置は目標ヨーレイトと現実ヨーレートを比
較し、両者が一致する迄、操舵輪の入力角とは無関係
に、車輪の操舵角を調整するようになっている。
の装置においては、適正な操舵を行うために、目標操舵
状態と現実操舵状態とを比較して操舵不足や過操舵を矯
正したり、目標操舵状態と現実操舵状態とが一致するま
で車輪の操舵角を調整するようになっている。これらの
装置においては、車速と操舵輪(所謂ハンドル)入力角
δSWの双方をもとにして共通の制御装置により目標ヨー
レイトΦd'が設定されるようになっている。現実ヨーレ
イトΦa'は直接に測定されるか計算されるようになって
いる。制御装置は目標ヨーレイトと現実ヨーレートを比
較し、両者が一致する迄、操舵輪の入力角とは無関係
に、車輪の操舵角を調整するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目標ヨ
ーレートの設定は、操舵輪の入力角を必要とするが、こ
の角度はドライバーが操舵輪を所定の角度だけ回動して
初めて得られるものであるから、制御の開始には、人が
介在することになり、完全な自動化には至っていない。
ーレートの設定は、操舵輪の入力角を必要とするが、こ
の角度はドライバーが操舵輪を所定の角度だけ回動して
初めて得られるものであるから、制御の開始には、人が
介在することになり、完全な自動化には至っていない。
【0005】それ故に、本発明は、完全手動の操舵操作
をドライバーの所望により許容するも走行車輛の進行方
向の自動制御を人を介在させることなく実現できる自動
誘導制御装置を提供することを課題としている。
をドライバーの所望により許容するも走行車輛の進行方
向の自動制御を人を介在させることなく実現できる自動
誘導制御装置を提供することを課題としている。
【0006】また、本発明は、自動制御の不調を検知し
て車輛制御をドライバーに戻す装置を備えた自動誘導制
御装置を提供することを課題としている。
て車輛制御をドライバーに戻す装置を備えた自動誘導制
御装置を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の第1及び第2の課
題を解決するために講じた手段は、手動操舵入力に応じ
て車輛を操舵する手動装置とおよび手動操舵入力がなく
ても予め算出された操舵角に応じて車輛を操舵する自動
装置を備え、前記車輛は、現時点の算出された操舵角と
予め算出された操舵角または予め算出された操舵角の平
均値との差異がしきい値を超えたときに前記自動装置が
不調であると検知する不調検知装置を備えた制御機構を
有するように車輛誘導制御装置を構成し、該制御機構
は、前記自動装置の不調検知時に車輛操舵操作を自動か
ら手動に切り換えるようにしたことである。
題を解決するために講じた手段は、手動操舵入力に応じ
て車輛を操舵する手動装置とおよび手動操舵入力がなく
ても予め算出された操舵角に応じて車輛を操舵する自動
装置を備え、前記車輛は、現時点の算出された操舵角と
予め算出された操舵角または予め算出された操舵角の平
均値との差異がしきい値を超えたときに前記自動装置が
不調であると検知する不調検知装置を備えた制御機構を
有するように車輛誘導制御装置を構成し、該制御機構
は、前記自動装置の不調検知時に車輛操舵操作を自動か
ら手動に切り換えるようにしたことである。
【0008】
【作用】上記の手段によれば、人の操作を介さずに、車
輌の操舵操作が自動装置で行われる。また、自動装置が
不調の場合には、操舵操作が自動から手動に切り替わ
る。
輌の操舵操作が自動装置で行われる。また、自動装置が
不調の場合には、操舵操作が自動から手動に切り替わ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【0010】本発明は、道路に対する車輛の相対位置を
示す情報を自動的に車輛の目標操舵角δd に変換する自
動誘導制御装置に適応することが出来る。このような情
報は前述した道路脇に設置された複数の反応体から得る
ことができる。図面に示されるように、このような自動
誘導制御装置は、本発明の一部を構成するものではない
が、車輛位置検知装置16および車速センサー32から
情報を得るマイクロプロセッサー12を備えることがで
きる。車輛位置検知装置16は、車輛の前方を見る予測
装置の形態をとる。マイクロプロセッサー12は、この
情報を用いて目標操舵角δd を算出する。以下に説明す
るが、マイクロプロセッサー12は、本発明にもとづ
き、制御の一端を担うようになっている。
示す情報を自動的に車輛の目標操舵角δd に変換する自
動誘導制御装置に適応することが出来る。このような情
報は前述した道路脇に設置された複数の反応体から得る
ことができる。図面に示されるように、このような自動
誘導制御装置は、本発明の一部を構成するものではない
が、車輛位置検知装置16および車速センサー32から
情報を得るマイクロプロセッサー12を備えることがで
きる。車輛位置検知装置16は、車輛の前方を見る予測
装置の形態をとる。マイクロプロセッサー12は、この
情報を用いて目標操舵角δd を算出する。以下に説明す
るが、マイクロプロセッサー12は、本発明にもとづ
き、制御の一端を担うようになっている。
【0011】第1図および第2図を参照する。第1図は
自動制御装置を停止しなければならないか否かを決定す
場合に依拠しなければならない一連の手順を示してお
り、第2図は本発明の第1実施例によるステアリングサ
ーボメカニズム18を示す。ステアリングサーボメカニ
ズム18はマイクロプロセッサー12の出力即ち目標操
舵角δd を受けて、図示しない車輛の操舵を司る。ステ
アリングサーボメカニズム18は、車輪710に連結さ
れた各車軸709に連結された操舵軸708を含む公知
のパワーステアリング装置の部品ないし要素を備える。
操舵軸708にはラック部708aが形成される。操舵
軸708は、車輛に固定されたパワーステアリングハウ
ジング720内において横方向に移動可能となってい
る。操舵軸708は、ピストン部708bを担持する。
ハウシング720内にはピストン部708bを挟んで1
対のシール部材721が配設されており、室722a及
び室722bがハウシング720内に画成される。操舵
軸708は、室722a及び室722bの幅の範囲内で
は、ハウシング720内を自由に移動できる。ステアリ
ングサーボメカニズム18は、また、操舵輪711に連
結された公知のピニオン707を備える。ピニオン70
7はラック部708aと噛合する。公知のパワーステア
リングバルブ714がピニオンン707および操舵軸7
12に連結されている。
自動制御装置を停止しなければならないか否かを決定す
場合に依拠しなければならない一連の手順を示してお
り、第2図は本発明の第1実施例によるステアリングサ
ーボメカニズム18を示す。ステアリングサーボメカニ
ズム18はマイクロプロセッサー12の出力即ち目標操
舵角δd を受けて、図示しない車輛の操舵を司る。ステ
アリングサーボメカニズム18は、車輪710に連結さ
れた各車軸709に連結された操舵軸708を含む公知
のパワーステアリング装置の部品ないし要素を備える。
操舵軸708にはラック部708aが形成される。操舵
軸708は、車輛に固定されたパワーステアリングハウ
ジング720内において横方向に移動可能となってい
る。操舵軸708は、ピストン部708bを担持する。
ハウシング720内にはピストン部708bを挟んで1
対のシール部材721が配設されており、室722a及
び室722bがハウシング720内に画成される。操舵
軸708は、室722a及び室722bの幅の範囲内で
は、ハウシング720内を自由に移動できる。ステアリ
ングサーボメカニズム18は、また、操舵輪711に連
結された公知のピニオン707を備える。ピニオン70
7はラック部708aと噛合する。公知のパワーステア
リングバルブ714がピニオンン707および操舵軸7
12に連結されている。
【0012】パワーステアリング流路回路716は、オ
イルポンプ717、オイルリザーバー718およびアキ
ュムレーター716を備える。配管731および732
は、公知の2位置ソレノイドバルブ715並びに配管7
35および736を介して、夫々、ポンプ717および
リザーバー718をパワーステアリングバルブ714に
連結する。通常のパワーステアリング制御時、配管73
3および734はパワーステアリングバルブ714をピ
ストン部708bの両側に画成された室722a及び7
22bに連通せしめている。すなわち、ソレノイドバル
ブ715が低位置にあって配管731および732を夫
々配管735および736を連結せしめている時、パワ
ーステアリングバルブ714は、操舵輪711の回転方
向およびその度合(角度)に応じて配管733および7
34への流量を制御するようになっている。かような形
式のパワーステアリングは従来から提供されている。
イルポンプ717、オイルリザーバー718およびアキ
ュムレーター716を備える。配管731および732
は、公知の2位置ソレノイドバルブ715並びに配管7
35および736を介して、夫々、ポンプ717および
リザーバー718をパワーステアリングバルブ714に
連結する。通常のパワーステアリング制御時、配管73
3および734はパワーステアリングバルブ714をピ
ストン部708bの両側に画成された室722a及び7
22bに連通せしめている。すなわち、ソレノイドバル
ブ715が低位置にあって配管731および732を夫
々配管735および736を連結せしめている時、パワ
ーステアリングバルブ714は、操舵輪711の回転方
向およびその度合(角度)に応じて配管733および7
34への流量を制御するようになっている。かような形
式のパワーステアリングは従来から提供されている。
【0013】従って、操舵輪711が回転されると、操
舵軸708は、ラック部708aと係合しているピニオ
ン707の回転により、横方向に移動する。更に、室7
22a及び722bの一方および他方が夫々ポンプ71
7およびリザーバー718に連結されているので、一方
の室の圧力が増加して操舵軸708は横方向に移動す
る。操舵軸708が横方向に移動すると、操舵輪711
の入力角δswに応じて車輪710が旋回して車輛を操舵
することになる。注意すべきは、2位置ソレノイドバル
ブ715自体は公知であるが、この2位置ソレノイドバ
ルブ715を従来のパワーステアリングに利用すること
は従来は知られていなかったものである。
舵軸708は、ラック部708aと係合しているピニオ
ン707の回転により、横方向に移動する。更に、室7
22a及び722bの一方および他方が夫々ポンプ71
7およびリザーバー718に連結されているので、一方
の室の圧力が増加して操舵軸708は横方向に移動す
る。操舵軸708が横方向に移動すると、操舵輪711
の入力角δswに応じて車輪710が旋回して車輛を操舵
することになる。注意すべきは、2位置ソレノイドバル
ブ715自体は公知であるが、この2位置ソレノイドバ
ルブ715を従来のパワーステアリングに利用すること
は従来は知られていなかったものである。
【0014】実際問題として、2位置ソレノイドバルブ
715は既存のパワーステアリングには必要な要素では
ない。かくして、従来のパワーステアリング装置におい
ては、ポンプ717およびリザーバー718は直接にパ
ワーステアリングバルブ714に接続され、パワーステ
アリングバルブ714が、操舵輪711からの操舵角入
力に応じたパワーステアリング制御をなすために、ポン
プ717およびリザーバー718の室722および72
2bとの接続関係を制御することになる。
715は既存のパワーステアリングには必要な要素では
ない。かくして、従来のパワーステアリング装置におい
ては、ポンプ717およびリザーバー718は直接にパ
ワーステアリングバルブ714に接続され、パワーステ
アリングバルブ714が、操舵輪711からの操舵角入
力に応じたパワーステアリング制御をなすために、ポン
プ717およびリザーバー718の室722および72
2bとの接続関係を制御することになる。
【0015】ステアリングサーボ装置18は更に操舵稈
712に印加されたトルクTS を検出するトルクセンサ
ー704と、操舵稈712および操舵輪711の回転角
δswを検出する公知の操舵角センサー705を備える。
操舵稈712は操舵軸708およびピニオン707を介
して車輪710に直接的に連結されており、また、ラッ
ク部708a・ピニオン707間のギャー比は概知であ
ることから、操舵角センサー705が操舵輪711の回
転角を示す操舵角δswを出力したとき実際に車輪710
が回転した角度たる現実操舵角δa を知ることが出来
る。双方のセンサー704および705の出力はマイク
ロコントローラー12に受領される。
712に印加されたトルクTS を検出するトルクセンサ
ー704と、操舵稈712および操舵輪711の回転角
δswを検出する公知の操舵角センサー705を備える。
操舵稈712は操舵軸708およびピニオン707を介
して車輪710に直接的に連結されており、また、ラッ
ク部708a・ピニオン707間のギャー比は概知であ
ることから、操舵角センサー705が操舵輪711の回
転角を示す操舵角δswを出力したとき実際に車輪710
が回転した角度たる現実操舵角δa を知ることが出来
る。双方のセンサー704および705の出力はマイク
ロコントローラー12に受領される。
【0016】横方向制御バルブ713は、ソレノイドバ
ルブ715ならびに配管731、732、737および
738を介して、ポンプ717と連通している。横方向
制御バルブ713は、また、配管741および742を
介して夫々室722aおよび722bと連通している。
横方向制御バルブ713の具体的形態としては、例えば
公知の3位置ソレノイドバルブを用いることができる。
この場合、バルブが第1位置に有る時は、室722aお
よび722bは夫々配管737および738と連結され
ることになり、第2位置に有る時は、その逆つまり室7
22aおよび722bは夫々配管738および737と
連結されることになり、第2位置に有る時は、室722
aおよび722bの双方は配管738および737のい
ずれからも遮断されることになる。また、3位置ソレノ
イドバルブの代わりに、リニアソレノイドバルブや複数
の2位置オン・オフバルブを用いることが出来る。横方
向制御バルブ713は、バルブ制御装置701を介して
マイクロコントローラー12の統制下にある。バルブ制
御装置701は、別途説明するが、事実上、マイクロコ
ントローラー12の一部を構成している。
ルブ715ならびに配管731、732、737および
738を介して、ポンプ717と連通している。横方向
制御バルブ713は、また、配管741および742を
介して夫々室722aおよび722bと連通している。
横方向制御バルブ713の具体的形態としては、例えば
公知の3位置ソレノイドバルブを用いることができる。
この場合、バルブが第1位置に有る時は、室722aお
よび722bは夫々配管737および738と連結され
ることになり、第2位置に有る時は、その逆つまり室7
22aおよび722bは夫々配管738および737と
連結されることになり、第2位置に有る時は、室722
aおよび722bの双方は配管738および737のい
ずれからも遮断されることになる。また、3位置ソレノ
イドバルブの代わりに、リニアソレノイドバルブや複数
の2位置オン・オフバルブを用いることが出来る。横方
向制御バルブ713は、バルブ制御装置701を介して
マイクロコントローラー12の統制下にある。バルブ制
御装置701は、別途説明するが、事実上、マイクロコ
ントローラー12の一部を構成している。
【0017】作動時、マイクロコントローラー12は、
横方向制御バルブ713およびソレノイドバルブ715
の双方の位置を制御する。第1図に示すフロチャートを
参照すると、マイクロコントローラー12は、まず最初
に、予測センサー16からの横方向に関する情報の有無
を調べる。この情報を受領していない場合、例えば、車
輛が自動化された道路上を走行していないことに伴い道
路上の車輛の位置を検出するシステムが作動しておらず
従って横方向に関する情報が出力されていない場合、マ
イクロコントローラー12は復帰スプリング715aの
付勢力に抗してソレノイドバルブ715をその低位置に
変移せしめる。この位置においては、ポンプ717およ
びリザーバ718はパワーステアリングバルブ714に
連結され、横方向制御バルブ713とポンプ717およ
びリザーバ718から遮断される。かくして、ポンプ7
17およびリザーバ718はパワーステアリングバルブ
714を介して室722aおよび722bの双方に連結
され、ドライバーの操舵輪711の操作に応じた通常の
パワーステアリングがなされる。
横方向制御バルブ713およびソレノイドバルブ715
の双方の位置を制御する。第1図に示すフロチャートを
参照すると、マイクロコントローラー12は、まず最初
に、予測センサー16からの横方向に関する情報の有無
を調べる。この情報を受領していない場合、例えば、車
輛が自動化された道路上を走行していないことに伴い道
路上の車輛の位置を検出するシステムが作動しておらず
従って横方向に関する情報が出力されていない場合、マ
イクロコントローラー12は復帰スプリング715aの
付勢力に抗してソレノイドバルブ715をその低位置に
変移せしめる。この位置においては、ポンプ717およ
びリザーバ718はパワーステアリングバルブ714に
連結され、横方向制御バルブ713とポンプ717およ
びリザーバ718から遮断される。かくして、ポンプ7
17およびリザーバ718はパワーステアリングバルブ
714を介して室722aおよび722bの双方に連結
され、ドライバーの操舵輪711の操作に応じた通常の
パワーステアリングがなされる。
【0018】もし横方向に関する情報が受領されていた
場合、トルクセンサー704で検出された操舵軸トルク
TS は、閾トルク値Toと比較される。自動制御中、ド
ライバーは操舵輪711に触れることはなく、操舵輪7
11および操舵稈712の全ての回転は、バルブ713
を介してコントローラー12によってなされるラック7
08aの横方向移動およびピニオン707の回転に依拠
している。操舵輪711の質量やピニオン707の回転
時の操舵稈712と支持部材との間の摩擦に起因してわ
ずかな操舵軸トルクTS が検出されることがある。しか
しながら、ドライバーが操舵輪711を回転して操舵入
力を付与すれば大きな操舵軸トルクTSが発生する。も
しセンサー705で検出された操舵軸トルクTS が自動
制御により予測された最大値即ち閾トルク値Toを越え
ていれば、ドライバーは通常のパワーステアリング操作
を試みていることが明白となる。従って、かような場
合、ソレノイドバルブ715は、ポンプ717およびリ
ザーバ718をパワーステアリングバルブ714に連結
することにより、コントローラー12によって、そのま
まの状態に保持されるか低位置に復帰させられ、操舵輪
711へのドライバーの入力に応じた通常のパワーステ
アリング制御がなされる。
場合、トルクセンサー704で検出された操舵軸トルク
TS は、閾トルク値Toと比較される。自動制御中、ド
ライバーは操舵輪711に触れることはなく、操舵輪7
11および操舵稈712の全ての回転は、バルブ713
を介してコントローラー12によってなされるラック7
08aの横方向移動およびピニオン707の回転に依拠
している。操舵輪711の質量やピニオン707の回転
時の操舵稈712と支持部材との間の摩擦に起因してわ
ずかな操舵軸トルクTS が検出されることがある。しか
しながら、ドライバーが操舵輪711を回転して操舵入
力を付与すれば大きな操舵軸トルクTSが発生する。も
しセンサー705で検出された操舵軸トルクTS が自動
制御により予測された最大値即ち閾トルク値Toを越え
ていれば、ドライバーは通常のパワーステアリング操作
を試みていることが明白となる。従って、かような場
合、ソレノイドバルブ715は、ポンプ717およびリ
ザーバ718をパワーステアリングバルブ714に連結
することにより、コントローラー12によって、そのま
まの状態に保持されるか低位置に復帰させられ、操舵輪
711へのドライバーの入力に応じた通常のパワーステ
アリング制御がなされる。
【0019】最後に、TS ≦Toの場合、第2図に示さ
れるように、復帰スプリング715aの付勢力によりソ
レノイドバルブ715は高位置への変移が許容される。
ポンプ717およびリザーバー718は横方向制御バル
ブ713と連結され、パワーステアリングバルブ714
は遮断される。自動ステアリングはマイクロプロセッサ
ー12によってなされる。このマイクロプロセッサー1
2は、目標操舵角δd(その算出方法は既に論じた)に
応じた操舵軸708および車輪710の横方向移動を生
じせしめるために、ポンプ717およびリザーバー71
8と室722aおよび722bとの連結を制御を介して
バルブ713の位置を制御する。図示された装置におい
ては、ラック部708aはピニオン707を介して操舵
稈712に連結されているので、バルブ713およびパ
ワーステアリング流路回路740を介したコントローラ
ー12による操舵軸708の横方向移動により、操舵稈
712が回転する。操舵角センサー705の出力は常に
車輪710の現実操舵角δa に対応する。かくして、操
舵角センサー705により、マイクロコントローラー1
2は常時車輪の現実操舵角δa を示す信号を受け取るこ
とになり、これらの信号は横方向制御弁713の制御に
用いられて、目標操舵角δd に向けた車輛の運動がなさ
れる。これに代わり、ハウジング720の端部と操舵軸
708の間に配設されたリニアポテンシヨメーターを用
いて車輪710の現実操舵角δa を検出しても良い。こ
の点については、後述する。
れるように、復帰スプリング715aの付勢力によりソ
レノイドバルブ715は高位置への変移が許容される。
ポンプ717およびリザーバー718は横方向制御バル
ブ713と連結され、パワーステアリングバルブ714
は遮断される。自動ステアリングはマイクロプロセッサ
ー12によってなされる。このマイクロプロセッサー1
2は、目標操舵角δd(その算出方法は既に論じた)に
応じた操舵軸708および車輪710の横方向移動を生
じせしめるために、ポンプ717およびリザーバー71
8と室722aおよび722bとの連結を制御を介して
バルブ713の位置を制御する。図示された装置におい
ては、ラック部708aはピニオン707を介して操舵
稈712に連結されているので、バルブ713およびパ
ワーステアリング流路回路740を介したコントローラ
ー12による操舵軸708の横方向移動により、操舵稈
712が回転する。操舵角センサー705の出力は常に
車輪710の現実操舵角δa に対応する。かくして、操
舵角センサー705により、マイクロコントローラー1
2は常時車輪の現実操舵角δa を示す信号を受け取るこ
とになり、これらの信号は横方向制御弁713の制御に
用いられて、目標操舵角δd に向けた車輛の運動がなさ
れる。これに代わり、ハウジング720の端部と操舵軸
708の間に配設されたリニアポテンシヨメーターを用
いて車輪710の現実操舵角δa を検出しても良い。こ
の点については、後述する。
【0020】第3図にステアリングサーボ装置の第2実
施例を示す。この第2実施例は、モター706を備えた
電動式パワーステアリング機構である点を除けば、第1
実施例と同じである。操舵軸708’には外面全長にわ
たりラック部が形成されており、以下、このラック部を
708’と引用する。モーター706はピニオン730
を介してラック部708’と連結される。
施例を示す。この第2実施例は、モター706を備えた
電動式パワーステアリング機構である点を除けば、第1
実施例と同じである。操舵軸708’には外面全長にわ
たりラック部が形成されており、以下、このラック部を
708’と引用する。モーター706はピニオン730
を介してラック部708’と連結される。
【0021】通常のパワーステアリング制御時すなわち
横方向制御に関する情報がない場合若しくはTS >To
の場合、マイクロコントローラー12はモーター制御装
置701’を介してモーター706を制御し、公知の方
法で、車速Vと現実操舵角δSWにもとずいてパワーステ
アリング操作が行われる。自動制御が必要とされる場合
すなわち横方向制御に関する情報があり且つTS ≦To
の場合、マイクロコントローラー12は既に述べたよう
に目標操舵角δd を出力して、この情報とセンサー70
4で検出された現実操舵角δSWにもとづいてパワーステ
アリング操作が行われるように、モーター706を制御
する。つまり、δSW=δd となるまでピニオン730が
回転される。かくして、通常パワーステアリング制御お
よび自動制御のいずれかを、マイクロコントローラー1
2は提供することが出来る。
横方向制御に関する情報がない場合若しくはTS >To
の場合、マイクロコントローラー12はモーター制御装
置701’を介してモーター706を制御し、公知の方
法で、車速Vと現実操舵角δSWにもとずいてパワーステ
アリング操作が行われる。自動制御が必要とされる場合
すなわち横方向制御に関する情報があり且つTS ≦To
の場合、マイクロコントローラー12は既に述べたよう
に目標操舵角δd を出力して、この情報とセンサー70
4で検出された現実操舵角δSWにもとづいてパワーステ
アリング操作が行われるように、モーター706を制御
する。つまり、δSW=δd となるまでピニオン730が
回転される。かくして、通常パワーステアリング制御お
よび自動制御のいずれかを、マイクロコントローラー1
2は提供することが出来る。
【0022】操縦安定増進装置においては、適応制御の
点を除いては、車輛はドライバーの操舵輪への回転入力
に全面的に対応して操舵される。公知の自動制御装置に
おいては、横方向に関する情報がない場合かドライバー
が操舵輪を回転する制御を予定する場合を除いては、車
輛の操舵は全面的にコントローラーの出力に従ってなさ
れる。以下において述べる装置においては、自動制御お
よび操縦安定増進装置の双方には、コントローラーから
提供された目標操舵入力をもとに計算された目標ヨーレ
ートが提供される。事実、コントローラーはステアリン
グサーボメカニズム18に対して計算された目標進路に
依拠した目標操舵角δd を提供するのみならず、現実ヨ
ーレートと目標ヨーレートとの偏差を基礎に算出した補
正角をも提供する。すなわち、本発明の装置において
は、単一の制御装置900が自動横方向制御および操縦
安定増進化の双方を行うようになっている。
点を除いては、車輛はドライバーの操舵輪への回転入力
に全面的に対応して操舵される。公知の自動制御装置に
おいては、横方向に関する情報がない場合かドライバー
が操舵輪を回転する制御を予定する場合を除いては、車
輛の操舵は全面的にコントローラーの出力に従ってなさ
れる。以下において述べる装置においては、自動制御お
よび操縦安定増進装置の双方には、コントローラーから
提供された目標操舵入力をもとに計算された目標ヨーレ
ートが提供される。事実、コントローラーはステアリン
グサーボメカニズム18に対して計算された目標進路に
依拠した目標操舵角δd を提供するのみならず、現実ヨ
ーレートと目標ヨーレートとの偏差を基礎に算出した補
正角をも提供する。すなわち、本発明の装置において
は、単一の制御装置900が自動横方向制御および操縦
安定増進化の双方を行うようになっている。
【0023】第4図は操縦安定増進機能を備えない自動
制御装置のブロック図である。前述したように、予測セ
ンサー16は道路に対する車輛の相対位置に関する情報
を得て、マイクロプロセッサー12に提供するようにな
っている。車速センサー32は車輛速度に関する情報を
マイクロプロセッサー12に提供する。マイクロプロセ
ッサー12は、予測センサー16からの情報を基礎とし
て、車速センサー32からの情報を変換して目標操舵角
δd として出力して、ステアリングサーボ装置18に提
供される。
制御装置のブロック図である。前述したように、予測セ
ンサー16は道路に対する車輛の相対位置に関する情報
を得て、マイクロプロセッサー12に提供するようにな
っている。車速センサー32は車輛速度に関する情報を
マイクロプロセッサー12に提供する。マイクロプロセ
ッサー12は、予測センサー16からの情報を基礎とし
て、車速センサー32からの情報を変換して目標操舵角
δd として出力して、ステアリングサーボ装置18に提
供される。
【0024】しかしながら、実際は、現実の車輛行動
は、雨その他の環境条件により変化する道路状況に加え
て、車輛動的機構例えば車輛の重心位置、質量、車輪の
摩耗具合および懸架機構等に左右される。かくして、操
縦安定増進機能を伴わない自動制御の下では、車輛行動
ないし車輛走行は、期待したものと比べて乖離すること
がある。第4図を参照するに、かような乖離は、車輛の
走行が予定している走行車線からの逸脱を惹起する。勿
論、検知装置は車輛の道路に対する位置を出力し続ける
が、もし車輛装置操作動的機構がステアリングサーボ装
置の出力に反映されないとすれば、車輛は走行が予定さ
れた車線から逸脱した状態で操舵され続けることにな
る。更に、検知装置が誤出力等で機能しなくなった場
合、ドライバーが道路状況に注意を払わないと、ドライ
バーが手動で正しい車線に戻す前に車輛が予定された車
線から大きく離れて危険な状態となる。
は、雨その他の環境条件により変化する道路状況に加え
て、車輛動的機構例えば車輛の重心位置、質量、車輪の
摩耗具合および懸架機構等に左右される。かくして、操
縦安定増進機能を伴わない自動制御の下では、車輛行動
ないし車輛走行は、期待したものと比べて乖離すること
がある。第4図を参照するに、かような乖離は、車輛の
走行が予定している走行車線からの逸脱を惹起する。勿
論、検知装置は車輛の道路に対する位置を出力し続ける
が、もし車輛装置操作動的機構がステアリングサーボ装
置の出力に反映されないとすれば、車輛は走行が予定さ
れた車線から逸脱した状態で操舵され続けることにな
る。更に、検知装置が誤出力等で機能しなくなった場
合、ドライバーが道路状況に注意を払わないと、ドライ
バーが手動で正しい車線に戻す前に車輛が予定された車
線から大きく離れて危険な状態となる。
【0025】これらの問題は、第5図のブロック図の操
縦安定増進機能を備えた自動制御装置においては、回避
される。予測センサー16からの情報と車速センサー3
2からの情報はマイクロプロセッサー12に入力され
る。マイクロプロセッサー12は目標操舵角δd を演算
して連結部518および基準部520に出力する。第5
図から理解されるように、連結部518および基準部5
20は、マイクロコントローラー12と共に全体制御装
置900の一部を構成する。勿論、全体制御装置900
はこれらの3つの装置の機能を備えるが、説明の便宜
上、マイクロコントローラー12は操縦安定増進機能お
よび自動制御機能とは独立した形で表示されている。
縦安定増進機能を備えた自動制御装置においては、回避
される。予測センサー16からの情報と車速センサー3
2からの情報はマイクロプロセッサー12に入力され
る。マイクロプロセッサー12は目標操舵角δd を演算
して連結部518および基準部520に出力する。第5
図から理解されるように、連結部518および基準部5
20は、マイクロコントローラー12と共に全体制御装
置900の一部を構成する。勿論、全体制御装置900
はこれらの3つの装置の機能を備えるが、説明の便宜
上、マイクロコントローラー12は操縦安定増進機能お
よび自動制御機能とは独立した形で表示されている。
【0026】車速もまた基準部520に出力される。基
準部520は目標ヨーレートΦ' dを計算して連結部5
18に出力する。連結部518はヨーレートセンサー9
02から現実ヨーレートΦ' a を受け取る。目標ヨーレ
ートΦ' d と現実ヨーレートΦ' a との偏差ないし誤差
Φ' err が出力されて制御装置900はゲインKcを得
る。実際には、ゲインの値は実験的に調整されて車速の
関数としてのゲイン表として決定される。コンピュータ
シミュレーションでは、ゲインの値が4.0が使われて
いる。連結部518は、目標目標ヨーレートΦ' d とゲ
インで補償されたΦ' err を次の数1式の関係により補
償操舵角δc に変換する。
準部520は目標ヨーレートΦ' dを計算して連結部5
18に出力する。連結部518はヨーレートセンサー9
02から現実ヨーレートΦ' a を受け取る。目標ヨーレ
ートΦ' d と現実ヨーレートΦ' a との偏差ないし誤差
Φ' err が出力されて制御装置900はゲインKcを得
る。実際には、ゲインの値は実験的に調整されて車速の
関数としてのゲイン表として決定される。コンピュータ
シミュレーションでは、ゲインの値が4.0が使われて
いる。連結部518は、目標目標ヨーレートΦ' d とゲ
インで補償されたΦ' err を次の数1式の関係により補
償操舵角δc に変換する。
【0027】
【数1】
【0028】そして、この補償操舵角δc はステアリン
グサーボ装置18に出力される。ゲイン表および基準部
の双方は、制御装置900の内部記憶装置に保持され
る。
グサーボ装置18に出力される。ゲイン表および基準部
の双方は、制御装置900の内部記憶装置に保持され
る。
【0029】現実の車輛動態ないし動的機構すなわちヨ
ーレートおよび車速は、出力がステアリングサーボ装置
18に供給される前に考慮に入れられているので、目標
車輛行動と操舵指示による現実車輛行動との間の差異
は、積極的フィードバックを行えるように、車輛が操舵
される前に考慮される。つまり、各補正前には、現実ヨ
ーレートが検知されてマイクロプロセッサー12に従う
ステアリングサーボ装置の作動により得られる目標ヨー
レートと比較されるので、車輛の動態により惹起される
現実操舵軌跡と目標操舵軌跡との乖離は、常に補正され
ることになる。前述の制御においては現実ヨーレートと
目標ヨーレートとが比較されたが、同様な制御を、現実
横加速度と目標横加速度とを比較して行っても良い。第
5図にはスイッチが表示されているが、このスイッチを
切り換えることにより、操縦安定増進機能および自動制
御機能を停止させて、操舵入力にのみ依拠した通常の操
舵操作に復帰させることが出来る。
ーレートおよび車速は、出力がステアリングサーボ装置
18に供給される前に考慮に入れられているので、目標
車輛行動と操舵指示による現実車輛行動との間の差異
は、積極的フィードバックを行えるように、車輛が操舵
される前に考慮される。つまり、各補正前には、現実ヨ
ーレートが検知されてマイクロプロセッサー12に従う
ステアリングサーボ装置の作動により得られる目標ヨー
レートと比較されるので、車輛の動態により惹起される
現実操舵軌跡と目標操舵軌跡との乖離は、常に補正され
ることになる。前述の制御においては現実ヨーレートと
目標ヨーレートとが比較されたが、同様な制御を、現実
横加速度と目標横加速度とを比較して行っても良い。第
5図にはスイッチが表示されているが、このスイッチを
切り換えることにより、操縦安定増進機能および自動制
御機能を停止させて、操舵入力にのみ依拠した通常の操
舵操作に復帰させることが出来る。
【0030】第6図は第5図示の装置を単純化したブロ
ック図であって、この装置は、全体制御装置900の出
力を受ける警告装置526を備えている。予測センサー
16から何ら信号が無い場合、予測センサー16の故障
か車輛が自動操舵を可能ならしめる道路上にないかの何
れかである。いずれにせよ、全体制御装置900は車輛
制御を操舵装置から車輪に切り換える。第2図示の装置
に関していえば、バルブ715が低位置に切り換えられ
て、室722aおよび722bとパワーステアリングポ
ンプ716との間の連通がパワーステアリングバルブ7
14により制御されることになる。第3図示の装置に関
していえば、マイクロコントローラー12は依然として
電動モーター706を制御するが、操舵角センサー70
5により電動モーター706を制御することになる。更
に、警告装置526をして警報音を発せしめ、ドライバ
ーをして手動操作の必要性を喚起することになる。
ック図であって、この装置は、全体制御装置900の出
力を受ける警告装置526を備えている。予測センサー
16から何ら信号が無い場合、予測センサー16の故障
か車輛が自動操舵を可能ならしめる道路上にないかの何
れかである。いずれにせよ、全体制御装置900は車輛
制御を操舵装置から車輪に切り換える。第2図示の装置
に関していえば、バルブ715が低位置に切り換えられ
て、室722aおよび722bとパワーステアリングポ
ンプ716との間の連通がパワーステアリングバルブ7
14により制御されることになる。第3図示の装置に関
していえば、マイクロコントローラー12は依然として
電動モーター706を制御するが、操舵角センサー70
5により電動モーター706を制御することになる。更
に、警告装置526をして警報音を発せしめ、ドライバ
ーをして手動操作の必要性を喚起することになる。
【0031】ドライバーにとっては、機能していた検知
装置がいつ誤情報を発するようになったのかは、車輛が
道路方向を大きくずれて危険な状態になる前に知ること
は困難である。しかしながら、現実ヨーレートと目標ヨ
ーレート間の偏差(横加速度でも良い)が閾値を越えた
時、予測センサー16が作動しなくなる。つまり、予測
センサー16が作動しなくなると、基準部520で算出
された現実ヨーレートと予め演算された目標ヨーレート
との間の偏差が閾値を越えることになる。再度制御装置
900が車輛の制御を操舵中のドライバーに戻し、警報
音が鳴るようになっている。同様に、現時点で計算され
た操舵角δd と予め計算された操舵角δd との差異(ま
たは、予め計算された操舵角の平均値)が閾値を越える
と、作動不能が惹起される。更に、予測センサーからの
情報にもとずいてマイクロプロセッサー12でなされた
道路状況推定が道路の最大曲率を越えた場合または計算
された目標操舵角がある閾値を越えていた場合、エラー
表示がなされる。このような作動不能検知機能は、操舵
安定増進機能がない場合でも、自動制御装置に設けるこ
とが出来る。
装置がいつ誤情報を発するようになったのかは、車輛が
道路方向を大きくずれて危険な状態になる前に知ること
は困難である。しかしながら、現実ヨーレートと目標ヨ
ーレート間の偏差(横加速度でも良い)が閾値を越えた
時、予測センサー16が作動しなくなる。つまり、予測
センサー16が作動しなくなると、基準部520で算出
された現実ヨーレートと予め演算された目標ヨーレート
との間の偏差が閾値を越えることになる。再度制御装置
900が車輛の制御を操舵中のドライバーに戻し、警報
音が鳴るようになっている。同様に、現時点で計算され
た操舵角δd と予め計算された操舵角δd との差異(ま
たは、予め計算された操舵角の平均値)が閾値を越える
と、作動不能が惹起される。更に、予測センサーからの
情報にもとずいてマイクロプロセッサー12でなされた
道路状況推定が道路の最大曲率を越えた場合または計算
された目標操舵角がある閾値を越えていた場合、エラー
表示がなされる。このような作動不能検知機能は、操舵
安定増進機能がない場合でも、自動制御装置に設けるこ
とが出来る。
【0032】第7図、第8図および第9図を参照する。
そこには、操舵安定増進機能付の自動制御を行うための
ステアリングサーボ装置のまた別の実施例が示されてい
る。
そこには、操舵安定増進機能付の自動制御を行うための
ステアリングサーボ装置のまた別の実施例が示されてい
る。
【0033】勿論、この装置は、操舵安定増進機能がな
い場合でも使用することが出来る。ステアリングサーボ
装置500は、浅いラックシリンダー544を備えてお
り、この中には軸方向に摺動可能に操舵軸541が装架
されている。ラックシリンダー544の外周の一部には
歯582を備えたラック544aが形成されている。ラ
ックシリンダー544は操舵軸541に対して偏芯して
配置さており、ラックシリンダー544の厚みのある側
には歯582が形成されている。ラックシリンダー54
4はパワーステアリングハウジング560とステアリン
グギアハウジング554とを同芯的に配置して構成され
たハウジング内に摺動可能に装架される。
い場合でも使用することが出来る。ステアリングサーボ
装置500は、浅いラックシリンダー544を備えてお
り、この中には軸方向に摺動可能に操舵軸541が装架
されている。ラックシリンダー544の外周の一部には
歯582を備えたラック544aが形成されている。ラ
ックシリンダー544は操舵軸541に対して偏芯して
配置さており、ラックシリンダー544の厚みのある側
には歯582が形成されている。ラックシリンダー54
4はパワーステアリングハウジング560とステアリン
グギアハウジング554とを同芯的に配置して構成され
たハウジング内に摺動可能に装架される。
【0034】公知のピニオン546がステアリングギア
ハウジング554内に配設されておち、操舵輪と一体回
転する操舵稈712と機械的に連結されている。ピニオ
ン546はラック544aの歯582と噛合している
(第9図)。ステアリングギアハウジング554はパワ
ーステアリングバルブハウジング530を備えており、
該ハウジング530から一対の配管534・536が延
出している。配管534・536は、パワーステアリン
グハウジング560上の継手562・538に連結され
ており、パワーステアリングピストン556の両側に形
成された室558a・558bと連通するようになって
いる。パワーステアリングピストン556はラックシリ
ンダ544と一体的に形成される。つまりパワーステア
リングピストン556はハウジング560内に室558
a・558bを画成する。公知のパワーステアリング制
御バルブ714がバルブハウジング530内に配設され
ており、ピニオン546と係合する。パワーステアリン
グ制御バルブ714は、操舵輪が通常のパワーステアリ
ング操作が行われる方向に応じて、ポンプおよびリザー
バーから配管534・536の何れかへのパワーステア
リング液の流れを制御する。
ハウジング554内に配設されておち、操舵輪と一体回
転する操舵稈712と機械的に連結されている。ピニオ
ン546はラック544aの歯582と噛合している
(第9図)。ステアリングギアハウジング554はパワ
ーステアリングバルブハウジング530を備えており、
該ハウジング530から一対の配管534・536が延
出している。配管534・536は、パワーステアリン
グハウジング560上の継手562・538に連結され
ており、パワーステアリングピストン556の両側に形
成された室558a・558bと連通するようになって
いる。パワーステアリングピストン556はラックシリ
ンダ544と一体的に形成される。つまりパワーステア
リングピストン556はハウジング560内に室558
a・558bを画成する。公知のパワーステアリング制
御バルブ714がバルブハウジング530内に配設され
ており、ピニオン546と係合する。パワーステアリン
グ制御バルブ714は、操舵輪が通常のパワーステアリ
ング操作が行われる方向に応じて、ポンプおよびリザー
バーから配管534・536の何れかへのパワーステア
リング液の流れを制御する。
【0035】ハウジング505が1対の弾性グロメット
551・552により車輛の固定部584に固定され
る。各弾性グロメットは中空のシリンダ状に形成されて
おり、ハウジング505の一部が延在している。グロメ
ット551はパワーステアリングハウジング560を、
グロメット552はステアリングギアハウジング554
を、夫々、受けている。各グロメットは固定部584に
ブラケット550を介してボルト締めされている。ハウ
ジングの振動がグロメットで減衰されるようになってい
る。
551・552により車輛の固定部584に固定され
る。各弾性グロメットは中空のシリンダ状に形成されて
おり、ハウジング505の一部が延在している。グロメ
ット551はパワーステアリングハウジング560を、
グロメット552はステアリングギアハウジング554
を、夫々、受けている。各グロメットは固定部584に
ブラケット550を介してボルト締めされている。ハウ
ジングの振動がグロメットで減衰されるようになってい
る。
【0036】操舵軸541の両側にはボールジョイント
542が連結されており、このボールジョイント542
はリンク540を介して車輪に連結されている。操舵軸
541の軸方向変移は車輪の操舵角を生成する。操舵軸
541の軸方向変移は、ラックシリンダ544の軸方向
移動を行う操舵ピニオン546によってなされる。ラッ
クシリンダ544の軸方向移動は、ラックシリンダ54
4の一端に連結された制御シリンダハウジング566を
備える流体モーターによって操舵軸541および操舵軸
541と一体形成されたピストン564に伝達される。
ピストン564は室568内で軸方向に移動可能となっ
ている。室568内では、ピストン564により左右の
室568a・568bに区画される。室568a・56
8bは、配管585・586と連結される。配管585
・586は、バルブ装置590を通過した後のポンプ5
80からの油圧を受けるようになっている。バルブ装置
590は、後で詳述するように、バルブ制御装置701
により、配管585・586の何れか一方に油圧を供給
するか何れの配管にも油圧を供給しないような態様で作
動するようになっている。バルブ制御装置701は、全
体制御装置900の一部を構成する。
542が連結されており、このボールジョイント542
はリンク540を介して車輪に連結されている。操舵軸
541の軸方向変移は車輪の操舵角を生成する。操舵軸
541の軸方向変移は、ラックシリンダ544の軸方向
移動を行う操舵ピニオン546によってなされる。ラッ
クシリンダ544の軸方向移動は、ラックシリンダ54
4の一端に連結された制御シリンダハウジング566を
備える流体モーターによって操舵軸541および操舵軸
541と一体形成されたピストン564に伝達される。
ピストン564は室568内で軸方向に移動可能となっ
ている。室568内では、ピストン564により左右の
室568a・568bに区画される。室568a・56
8bは、配管585・586と連結される。配管585
・586は、バルブ装置590を通過した後のポンプ5
80からの油圧を受けるようになっている。バルブ装置
590は、後で詳述するように、バルブ制御装置701
により、配管585・586の何れか一方に油圧を供給
するか何れの配管にも油圧を供給しないような態様で作
動するようになっている。バルブ制御装置701は、全
体制御装置900の一部を構成する。
【0037】バルブ装置590は、4個の2位置ソレノ
イドバルブ582a−582dを備える。バルブ582
aおよび582bは直列に連結されてポンプ580とリ
ザーバー578の間に介設される。バルブ582cおよ
び582dは、バルブ582aおよび582bと並列し
てポンプ580とリザーバー578の間に介設されてい
る。配管586はバルブ582aと582bとの連結部
とピストン564の左側の室564aとの間に介設され
る。同様に、配管584はバルブ582cと582dと
の連結部とピストン564の右側の室564bとの間に
介設される。バルブ582a−582dの各位置は、制
御装置900で計算された目標補償操舵角(この点は既
に述べた)に従って、バルブ制御装置701により制御
される。
イドバルブ582a−582dを備える。バルブ582
aおよび582bは直列に連結されてポンプ580とリ
ザーバー578の間に介設される。バルブ582cおよ
び582dは、バルブ582aおよび582bと並列し
てポンプ580とリザーバー578の間に介設されてい
る。配管586はバルブ582aと582bとの連結部
とピストン564の左側の室564aとの間に介設され
る。同様に、配管584はバルブ582cと582dと
の連結部とピストン564の右側の室564bとの間に
介設される。バルブ582a−582dの各位置は、制
御装置900で計算された目標補償操舵角(この点は既
に述べた)に従って、バルブ制御装置701により制御
される。
【0038】車輛の一方方向への操舵が所望される場
合、バルブ582bおよび582dが開らかれると共に
バルブ582aおよび582cが閉じられ、室568a
がリザーバー578に、室568bがポンプ568に夫
々連通される。かくして、室568b内の圧力が室56
8a内の圧力よりも高くなり、操舵軸541が左方向に
移動する。逆に、車輛の他方方向への操舵が所望される
場合、バルブ582aおよび582cが開らかれると共
にバルブ582bおよび582dが閉じられ、室568
bがリザーバー578に、室568aがポンプ568に
夫々連通される。かくして、室568a内の圧力が室5
68b内の圧力よりも高くなり、操舵軸541が右方向
に移動する。もし操舵軸541のラックシリンダ544
の相対移動による車輛の操舵が所望されない場合、全て
のバルブ582a−582dが閉じられ、室568aお
よび室568bがポンプ580およびリザーバー578
の双方から遮断される。かくして、操舵軸541がラッ
クシリンダ544に対して移動することはない。かよう
な状況下においては、シリンダー544が横方向(左右
方向)に変移すると、室568aおよび室568b内の
圧力のため、操舵軸541も同様に移動する。
合、バルブ582bおよび582dが開らかれると共に
バルブ582aおよび582cが閉じられ、室568a
がリザーバー578に、室568bがポンプ568に夫
々連通される。かくして、室568b内の圧力が室56
8a内の圧力よりも高くなり、操舵軸541が左方向に
移動する。逆に、車輛の他方方向への操舵が所望される
場合、バルブ582aおよび582cが開らかれると共
にバルブ582bおよび582dが閉じられ、室568
bがリザーバー578に、室568aがポンプ568に
夫々連通される。かくして、室568a内の圧力が室5
68b内の圧力よりも高くなり、操舵軸541が右方向
に移動する。もし操舵軸541のラックシリンダ544
の相対移動による車輛の操舵が所望されない場合、全て
のバルブ582a−582dが閉じられ、室568aお
よび室568bがポンプ580およびリザーバー578
の双方から遮断される。かくして、操舵軸541がラッ
クシリンダ544に対して移動することはない。かよう
な状況下においては、シリンダー544が横方向(左右
方向)に変移すると、室568aおよび室568b内の
圧力のため、操舵軸541も同様に移動する。
【0039】かように、操舵軸541をラックシリンダ
544およびハウジング505に対して変移させること
により、車輛は完全に自動制御されて、必要な角度だけ
横方向に操舵されることになる。すなわち、所望の操舵
角が得られるまで、バルブ582a−582dが開閉さ
れることにより操舵制御がなされる。制御装置701は
補償操舵角を受け取るので、操縦安定増進制御を伴った
自動操舵制御がなされる。もしドライバーが手動操舵を
所望したり自動操舵制御が機能しない場合には、前述し
たように、制御用ソレノイドバルブ715の制御および
バルブ582a−582dの全閉により、制御装置90
0は車輛を通常のパワーステアリング操作に切り換え
る。かような状況下においては、操舵軸541はラック
シリンダ544に対しては移動せず、パワーステアリン
グ制御バルブ714による操舵角入力に従って操舵軸5
41およびラックシリンダ544が一体的に移動する。
544およびハウジング505に対して変移させること
により、車輛は完全に自動制御されて、必要な角度だけ
横方向に操舵されることになる。すなわち、所望の操舵
角が得られるまで、バルブ582a−582dが開閉さ
れることにより操舵制御がなされる。制御装置701は
補償操舵角を受け取るので、操縦安定増進制御を伴った
自動操舵制御がなされる。もしドライバーが手動操舵を
所望したり自動操舵制御が機能しない場合には、前述し
たように、制御用ソレノイドバルブ715の制御および
バルブ582a−582dの全閉により、制御装置90
0は車輛を通常のパワーステアリング操作に切り換え
る。かような状況下においては、操舵軸541はラック
シリンダ544に対しては移動せず、パワーステアリン
グ制御バルブ714による操舵角入力に従って操舵軸5
41およびラックシリンダ544が一体的に移動する。
【0040】更に、仮に車輛が自動走行用高速道路を走
行しない場合や予測センサーが機能しない場合であって
も、第7図に示すステアリングサーボ装置は、容易に操
縦安定増進の機能だけを発揮することが出来る。この場
合、第5図で説明すると、操舵角δswが直接基準部52
0に出力される。これと並行して車速センサーから車速
が得られ、演算の結果たる目標ヨーレートが連結部51
8に出力される。連結部518は目標ヨーレートΦd'と
ヨーレートセンサー802から入力される現実ヨーレー
トΦa' とを比較して誤差Φ' error が算出される。こ
の誤差がゲイン調整がなされて、操舵補正角に変換され
る。この信号は連結部516に出力される。このとき、
予測センサー16から情報がないので、マイクロプロセ
ッサー12から連結部516へは目標操舵角はゼロであ
る旨入力される。
行しない場合や予測センサーが機能しない場合であって
も、第7図に示すステアリングサーボ装置は、容易に操
縦安定増進の機能だけを発揮することが出来る。この場
合、第5図で説明すると、操舵角δswが直接基準部52
0に出力される。これと並行して車速センサーから車速
が得られ、演算の結果たる目標ヨーレートが連結部51
8に出力される。連結部518は目標ヨーレートΦd'と
ヨーレートセンサー802から入力される現実ヨーレー
トΦa' とを比較して誤差Φ' error が算出される。こ
の誤差がゲイン調整がなされて、操舵補正角に変換され
る。この信号は連結部516に出力される。このとき、
予測センサー16から情報がないので、マイクロプロセ
ッサー12から連結部516へは目標操舵角はゼロであ
る旨入力される。
【0041】従って、制御装置900の出力は補正角の
みを提示するだけで、この出力はバルブ582a−58
2dを適宜制御するバルブ制御装置701に伝送され
る。同時に、パワーステアリング制御バルブ714の回
転に従う通常のパワーステアリング制御がなされて、ラ
ックシリンダ544がハウジング505に対して移動す
る。室568aおよび568bには圧力がかかっている
ので、ラックシリンダ544の横方向移動は必然的に操
舵軸541の横方向移動が惹起されて、通常のパワース
テアリング制御がなされている間、車輪が旋回されるこ
とになる。もし操縦安定増進化が必要な場合、室568
aおよび568bの一方が他方に対して高圧となり、ラ
ックシリンダ544に対して操舵軸541が更に移動す
る。この操舵軸541の更なる移動により、通常のパワ
ーステアリング制御がなされている間、操縦安定増進化
がなされる。それ故に、第7図示の装置においては、自
動制御装置を作動させない場合や作動不能の場合、制御
装置900のバルブ制御装置701の制御態様により、
単なるパワーステアリング制御でも操縦安定増進化機能
付パワーステアリング制御でも行うことが出来る。
みを提示するだけで、この出力はバルブ582a−58
2dを適宜制御するバルブ制御装置701に伝送され
る。同時に、パワーステアリング制御バルブ714の回
転に従う通常のパワーステアリング制御がなされて、ラ
ックシリンダ544がハウジング505に対して移動す
る。室568aおよび568bには圧力がかかっている
ので、ラックシリンダ544の横方向移動は必然的に操
舵軸541の横方向移動が惹起されて、通常のパワース
テアリング制御がなされている間、車輪が旋回されるこ
とになる。もし操縦安定増進化が必要な場合、室568
aおよび568bの一方が他方に対して高圧となり、ラ
ックシリンダ544に対して操舵軸541が更に移動す
る。この操舵軸541の更なる移動により、通常のパワ
ーステアリング制御がなされている間、操縦安定増進化
がなされる。それ故に、第7図示の装置においては、自
動制御装置を作動させない場合や作動不能の場合、制御
装置900のバルブ制御装置701の制御態様により、
単なるパワーステアリング制御でも操縦安定増進化機能
付パワーステアリング制御でも行うことが出来る。
【0042】回転式ポテンシヨメーター548がピニオ
ン546に取りつけられており、操舵稈および操舵輪の
回転量を測定するようになっている。回転式ポテンシヨ
メーター548の出力は制御装置900に出力される。
故に、車輛が手動的に操舵されているとき、操縦安定の
ための操舵入力角δswを知ることが出来る。更に、ピニ
オン546がラックシリンダ544に直接噛合している
ので、ラックシリンダ544の横方向変移量も同様に知
ることが出来る。線型ポテンシヨメーター570が制御
シリンダハウジング566に装架されており、このポテ
ンシヨメーター570は、制御シリンダハウジング56
6と一体運動すべく制御シリンダハウジング566に固
定されたハウジング572およびブラケット574を介
して操舵軸541に連結されたロッド577を備える。
かくして、操舵軸541とラックシリンダ544との間
の相対変移に対応してハウジング572に対して変移す
ることになる。ポテンシヨメーター570は、制御装置
900に出力される相対変移を示す信号を発信する。制
御装置900はラックシリンダ544の相対変移を示す
信号およびラックシリンダ544に対する操舵軸541
の相対変移を示す信号を受け取るので、操舵軸541の
全体の変移量は、これら2つの量を加算することによっ
て得られる。かくして、操舵軸541は車輪に連結され
ているので、車輪の現実操舵角δaを何時でも知ること
が出来る。バルブ制御装置701は補償操舵角δcに加
えて車輪の現実操舵角δaを示す信号を受け取り、ソレ
ノイドバルブ582a−582dをして操舵角541を
ラックシリンダ544に対して変移せしめて角度を設定
するようになっている。上述したように、仮令自動操舵
装置が機能していない場合であっても、バルブ制御装置
701は操舵角の過不足を補正するに必要な補正角δc
を示す信号を受取り、操縦安定増進機能を発揮させるた
めの操舵軸541のラックシリンダ544に対する相対
移動を生じすべくソレノイドバルブ582a−582d
を制御する。この制御は、操縦安定増進機能において目
標ヨーレートと現実ヨーレートが一致するまで続けられ
る。勿論、自動操舵制御中においても、角度は絶えず車
輛を操舵すべく調整される。
ン546に取りつけられており、操舵稈および操舵輪の
回転量を測定するようになっている。回転式ポテンシヨ
メーター548の出力は制御装置900に出力される。
故に、車輛が手動的に操舵されているとき、操縦安定の
ための操舵入力角δswを知ることが出来る。更に、ピニ
オン546がラックシリンダ544に直接噛合している
ので、ラックシリンダ544の横方向変移量も同様に知
ることが出来る。線型ポテンシヨメーター570が制御
シリンダハウジング566に装架されており、このポテ
ンシヨメーター570は、制御シリンダハウジング56
6と一体運動すべく制御シリンダハウジング566に固
定されたハウジング572およびブラケット574を介
して操舵軸541に連結されたロッド577を備える。
かくして、操舵軸541とラックシリンダ544との間
の相対変移に対応してハウジング572に対して変移す
ることになる。ポテンシヨメーター570は、制御装置
900に出力される相対変移を示す信号を発信する。制
御装置900はラックシリンダ544の相対変移を示す
信号およびラックシリンダ544に対する操舵軸541
の相対変移を示す信号を受け取るので、操舵軸541の
全体の変移量は、これら2つの量を加算することによっ
て得られる。かくして、操舵軸541は車輪に連結され
ているので、車輪の現実操舵角δaを何時でも知ること
が出来る。バルブ制御装置701は補償操舵角δcに加
えて車輪の現実操舵角δaを示す信号を受け取り、ソレ
ノイドバルブ582a−582dをして操舵角541を
ラックシリンダ544に対して変移せしめて角度を設定
するようになっている。上述したように、仮令自動操舵
装置が機能していない場合であっても、バルブ制御装置
701は操舵角の過不足を補正するに必要な補正角δc
を示す信号を受取り、操縦安定増進機能を発揮させるた
めの操舵軸541のラックシリンダ544に対する相対
移動を生じすべくソレノイドバルブ582a−582d
を制御する。この制御は、操縦安定増進機能において目
標ヨーレートと現実ヨーレートが一致するまで続けられ
る。勿論、自動操舵制御中においても、角度は絶えず車
輛を操舵すべく調整される。
【0043】第2図および第3図を参照する。そこで開
示された各サーボ装置は、第8図および第9図で開示さ
れた操舵安定増進機能付自動操舵装置と同じような働き
をすることが出来る。第8図および第9図で開示された
装置と異なるのは、バルブ制御装置701およびモータ
ー制御装置701’が制御装置900で算出される目標
補償操舵角を受領するようになっている点である。制御
装置701/701’はバルブ13/電動モーター70
6を制御して操舵軸を横方向移動せしめて目標補償操舵
角に応じた車輛旋回を行う。制御装置701/701’
はセンサー705から位置のフィードバックを受けるの
で、車輪の角度は、目標補償操舵角と現実操舵角とが一
致するまで継続される。もし自動操舵制御が望まれない
場合や作動不能の場合は、第7図におけるポンプ717
とバルブ714を連通せしめるバルブ715の切り換え
操作や第5図におけるモータ制御制御装置706への操
舵入力角の直接入力でもって、通常のパワーステアリン
グ操作を行うことが出来る。
示された各サーボ装置は、第8図および第9図で開示さ
れた操舵安定増進機能付自動操舵装置と同じような働き
をすることが出来る。第8図および第9図で開示された
装置と異なるのは、バルブ制御装置701およびモータ
ー制御装置701’が制御装置900で算出される目標
補償操舵角を受領するようになっている点である。制御
装置701/701’はバルブ13/電動モーター70
6を制御して操舵軸を横方向移動せしめて目標補償操舵
角に応じた車輛旋回を行う。制御装置701/701’
はセンサー705から位置のフィードバックを受けるの
で、車輪の角度は、目標補償操舵角と現実操舵角とが一
致するまで継続される。もし自動操舵制御が望まれない
場合や作動不能の場合は、第7図におけるポンプ717
とバルブ714を連通せしめるバルブ715の切り換え
操作や第5図におけるモータ制御制御装置706への操
舵入力角の直接入力でもって、通常のパワーステアリン
グ操作を行うことが出来る。
【0044】第8図および第9図に示す実施例において
は、補償された自動制御のために、別個に操舵軸をラッ
クに対して相対移動させる必要はない。また、ドライバ
ーからの操舵入力を監視するために、トルクセンサー7
04を備えることが出来る。
は、補償された自動制御のために、別個に操舵軸をラッ
クに対して相対移動させる必要はない。また、ドライバ
ーからの操舵入力を監視するために、トルクセンサー7
04を備えることが出来る。
【0045】
【効果】本発明によれば、走行車輛の自動制御を人の操
作を介在させることなく実現できる。また、自動制御装
置が不調の場合は、車輛制御をドライバーに再度委ねる
ことができる。
作を介在させることなく実現できる。また、自動制御装
置が不調の場合は、車輛制御をドライバーに再度委ねる
ことができる。
【図1】自動制御装置を停止するや否やを決定する場合
に依拠しなければならない一連の手順を示すフローチャ
ートである。
に依拠しなければならない一連の手順を示すフローチャ
ートである。
【図2】本発明の第1実施例に係り、車輛誘導装置に用
いられるステアリングサーボ装置を示す図である。
いられるステアリングサーボ装置を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例に係り、車輛誘導装置に用
いられるステアリングサーボ装置を示す図である。
いられるステアリングサーボ装置を示す図である。
【図4】車輛誘導装置の構成を車輛動態面から簡潔に示
したブロック図である。
したブロック図である。
【図5】車輛誘導装置であって操舵安定化増進装置を備
えたものの構成を示したブロック図である。
えたものの構成を示したブロック図である。
【図6】図5で示される車輛誘導装置を更に簡潔に示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図7】本発明に係るステアリングサーボ装置の第3実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図8】図7における操舵軸と車輛固定部との関係を示
す図である。
す図である。
【図9】図7における操舵軸と操舵稈との間の噛合状態
を示す図である。
を示す図である。
【図10】図2に示すステアリングサーボ装置の変形例
を示す図である。
を示す図である。
【図11】図3に示すステアリングサーボ装置の変形例
を示す図である。
を示す図である。
12 マイクロコントローラー 18 ステアリングサーボ装置 701 バルブ制御装置 711 操舵輪 740 流体圧力回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00
Claims (6)
- 【請求項1】 手動操舵入力に応じて車輛を操舵する手
動装置とおよび手動操舵入力がなくても予め算出された
操舵角に応じて車輛を操舵する自動装置を備え、前記車輛は、現時点の算出された操舵角と予め算出され
た操舵角または予め算出された操舵角の平均値との差異
がしきい値を超えたときに前記自動装置が不調であると
検知する不調検知装置を備えた制御機構を有し、 該制御機構は、前記自動装置の不調検知時に車輛操舵操
作を自動から手動に切り換えることを特徴とする車輛誘
導制御装置。 - 【請求項2】 前記車輛は操舵輪および車輪を、前記手
動装置は前記車輪に連結され且つラック部が形成された
操舵軸および前記ラック部と前記操舵輪と噛合して前記
操舵輪の回転を前記操舵軸の横方向運動を生じさせるピ
ニオンを、ならび前記自動装置は前記操舵軸に連結され
て予め算出された操舵角に応じて前記操舵軸の横方向運
動を生じさせる流体圧力回路を、夫々、備えることを特
徴とする請求項1記載の車輛誘導制御装置。 - 【請求項3】 前記流体圧力回路は手動入力に応じた操
舵操作中にパワーステアリング機能を果たすことを特徴
とする請求項2記載の車輛誘導制御装置。 - 【請求項4】 自動操舵が所望されない場合に車輛操舵
操作を手動に切り換えることを特徴とする請求項1記載
の車輛誘導制御装置。 - 【請求項5】 前記制御機構は操舵稈および前記操舵稈
に配設された操舵トルクセンサー備えることを特徴とす
る請求項4記載の操舵制御装置。 - 【請求項6】 目標操舵角に応じた目標車輛行動態様を
決定し、前記目標車輛行動態様と現実車輛行動態様とを
比較して両者を一致せしめる方向に前記現実車輛行動態
様を補正する操舵安定化増進装置を更に備えることを特
徴とする請求項1記載の車輛誘導制御装置。
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