JPH02171384A - パワーステアリング装置 - Google Patents

パワーステアリング装置

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JPH02171384A
JPH02171384A JP63327460A JP32746088A JPH02171384A JP H02171384 A JPH02171384 A JP H02171384A JP 63327460 A JP63327460 A JP 63327460A JP 32746088 A JP32746088 A JP 32746088A JP H02171384 A JPH02171384 A JP H02171384A
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JP
Japan
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steering
vehicle height
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outputs
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP63327460A
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English (en)
Inventor
Tadashi Yoshida
正 吉田
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
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Publication of JPH02171384A publication Critical patent/JPH02171384A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はファジー制御によりパワーステアリングを行う
パワーステアリング装置に関するものである。
(従来の技術〕 従来電動式パワーステアリングのモータ駆動装置は、特
開昭59−156863号に示されているように、左右
方向への操舵時に夫々導通する第1.第2及び第3.第
4のトランジスタ等の制御素子を用いてステアリングモ
ータを中心としてブリッジ接続されている。そして右操
舵時には操舵トルクの検出に基づいて第1.第2の制御
素子を同時に導通させてモータに正方向の駆動電流を流
し、左操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第3.第
4の制御素子を同時に導通させてモータに逆方向の駆動
電流を流して夫々モータを正転及び逆転させてステアリ
ングの制御を行っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるにこのような従来のパワーステアリング装置では
、操舵トルクとステアリングモータに流れる電流、即ち
ステアリングのアシスト力とはほぼ1対lに対応してい
る。しかしながら同一車種の車両においても車高が高く
なればハンドルが軽くなるのでアシスト出力は少なくて
もよく、これに反して車高が低くなればハンドルが重く
なるのでアシスト出力を大きくすることが好ましい。従
って車高によりアシスト量を変化させるためには、トル
クセンサから得られる出力を各車高値に対応させて変換
するトルクテーブルをメモリ内に設けたり、トルク信号
の変換処理を行う必要がある。
そのためトルク値や車高値を細分化すればする程テーブ
ル数が大きくなり、処理が複雑になるという欠点があっ
た。
本発明はこのような従来のパワーステアリング装置の問
題点に鑑みてなされたものであって、比較的簡単な構成
でトルク及び車両の車高値に基づいてアシスト量を変化
させて制御できるようにすることを技術的課題とする。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は人力信号に基づいて車両のステアリング操作を
行うパワーステアリング装置であって、車両のステアリ
ングハンドルの操作方向の信号を出力する操舵センサと
、車両の車高値を検出する車高値センサと、操舵センサ
及び車高値センサより得られる信号を入力とし、あらか
じめ定められたルールに従い操舵信号に対応させてアシ
スト量を変化させると共に、その変化量を車高に応じて
異ならせるファジー推論を行う複数のファジー推論部と
、各ファジー推論部の並列出力に基づいて非ファジー確
定値を得る確定部と、確定部の出力に基づいてステアリ
ングを所定方向に操作するアシスト量を出力する掻作部
と、を有することを特徴とするものである。
〔作用〕
このような特徴を有する本発明によれば、ステアリング
ハンドルの操作方向の信号を出力する操舵センサ及び車
高値センサの信号とが複数のファジー推論部に与えられ
、ファジー演算が実行される。従ってあらかじめ操舵信
号に対応させてアシスト量を変化させ、その変化量を車
高に応じて異ならせるように所定のファジー推論ルール
を作成しておくことにより各ルールに基づいたファジー
推論が実行される。そして各ファジー推論部からの出力
が確定部に与えられて非ファジーのアシスト量が決定さ
れる。そしてこのアシスト量に基づいてステアリングを
所定方向に操作することによってパワーステアリングを
実現している。
〔発明の効果〕
そのため本発明によれば、ファジー演算処理を用いてパ
ワーステアリングを実行することにより操舵信号を車高
値に基づいて変換する変換テーブル等を設ける必要がな
くなり、トルクや車高値を細分化しても複雑なテーブル
とならず、比較的簡単な構成で車高値に対応させたアシ
スト量が得られるパワーステアリングを実現することが
できるという効果が得られる。
〔実施例の説明〕
第2図は本発明が適用されるパワーステアリング機構の
概略図であり、第1図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第2図においてステアリング
ハンドル1にはトルクセンサ2及びステアリングハンド
ル1からの操舵力を伝える伝導機構3が接続される。ト
ルクセンサ2はステアリングハンドル1の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路4に与えられている。又後述するように車両の車高値
を検出する車高値センサ5の出力がモータ駆動回路4に
与えられる。モータ駆動回路4は車両のパンテリー6が
接続されており、トルクセンサ2から与えられる左右方
向のトルク信号に対応して左右方向に駆動するステアリ
ングモータ7を制御するものであって、伝導機構3と共
に操舵輪8を左右方向に所定角度回動させるものである
車高値センサ5は車両の底面に設けられ、例えば第3図
に示すようにパルス駆動部11より所定周期毎にパルス
を発生して超音波発振2S12を断続的に駆動している
。超音波発振器12は車両の面より路面に向けて超音波
を発振し、その反射波が超音波受信部13.増幅器14
を介して比較器15に与えられる。比較器15には所定
の閾値■refが設定され、そのレベルを越える信号が
得られたときに比較出力を時間差検出部16に与える。
時間差検出部16はパルス駆動部11との時間差を検出
するものであって、その出力は平均値算出部17に与え
られる。平均値算出部17は時間差検出部の信号を平均
することによって車高値信号を得るものである。
次にモーフ駆動回路4の構成を第1図を参照しつつ説明
する。本発明ではパワーステアリングのアシスト量を決
定するためにステアリングシャフトの駆動トルクを検出
するトルクセンサ2及び車高値センサ5からの信号を用
いる。即ちトルクセンサ2の出力及び車高値センサ5の
出力は第1図に示すように複数、本実施例では25のフ
ァジー推論部21−1〜21−25に伝えられる。これ
らのファジー推論部は後述するようにトルク信号及び車
高値信号に基づいて所定のルールに従ってファジー推論
を行う推論部であり、それらの出力はファジー確定部2
2に伝えられる。ファジー確定部22では各ファジー推
論部から得られる並列出力に基づいて各出力部の最大値
を算出する。そしてそれらの出力の重心値に基づいてフ
ァジー確定値を得るようにしている。そしてこの出力は
モーフ駆動部23を介して駆動信号としてステアリング
モータ7に与えられる。ステアリングモータ駆動部23
は与えられた操作量によってトルクセンサ2の出力方向
にステアリングモータ7を駆動する操作部である。
次にファジー処理を行うファジー推論部と確定部の構成
について更に説明する。各ファジー推論部は図示のよう
に入力となるトルク信号と車高値信号に対応したメーバ
ーシップ関数を発生するメーバーシップ関数発生回路(
MFC)及び出力すべきアシス+−iに応じたメーバー
シップ関数を発生するメーバーシソブ関数発生器(MF
G)が設けられる。さて本実施例ではメーバーシソプ関
数としてトルクの入力状態を次の5つに分けている。
To :トルク入力なし TNM:)ルク入力ややあり THT:トルク入力あり TPT:)ルク人力やや大 TF□二トルク入力大 又車高値人力状態を次の5つに分ける。
Hs、4’車高値入力低い HNT:車高値入力やや低い Hot:車高値入力通常状態 Hpt:車高値入力やや高い 14PM’車高値入力高い 更にアシスト出力を次の5つに分ける。
ニアシスト出力なし NM=アシスト出力やや小 8ア:アシスト出力率 2、ニアシスト出力やや大 門ニアシスト出力大 そして各トルク入力のメーバーシップ関数として第4図
(a)、 (bl及び(C)に示すようにトルク入力、
車高値人力、アシスト出力のメーバーシ・ノブ関数を用
いる。次にファジー推論部21−1〜21−25につい
て説明する。各ファジー推論部はMFC31−1〜31
−25 、 32−1〜32−25を有している。
MFC31−L  32−1は例えばTo、HMHに相
当するメーバーシップ関数を発生する発生回路(MFC
)であり、夫々の出力はMIN回路33−1に与えられ
る。又MFG34−1は第4図(C)に示すアシスト出
力の並列メーバーシップ関数を発生するメーバーシフプ
関数発生器(MFG)であり、その並列出力はMIN回
路35−■に与えられる。MIN回路35−1はMIN
回路33−1の出力と比較することよってより小さい並
列のファジー信号を発生するものであり、その出力はM
AXアレー回路36に与えられる。
次に第5図はこれらの人力に基づいて決定される推論ル
ール表を示している。この推論ルールは例えば以下のよ
うに示される。
(ルール1) もしトルク人力(x)がT。で車高値入力(y)がH□
であるならばアシスト出力(2)を■。
とせよ。
このルール1は次のように簡略化して表現される。
(f  x=T、and  y=H,、then  z
= I。
同様にして第5図の表に示すように各ルールが決定され
る。例えば (ルール2) If  X=TNM and  Y =HNT  th
en  Z = INtこれらのルールはトルク信号が
増加するに従ってアシストlを大きくするように変化さ
せると共に、その変化量を車高に応じて異ならせるよう
にしたものである。こうして第5図に示すように25の
推論ルールが定められることとなる。これらの出力はM
AXアレー回路36に与えられる。MAXアレー回路3
6は各並列ラインの対応するライン毎に最大値を算出す
るものであり、その並列出力はデフアシファイア回路3
7に与えられる。デフアシファイア回路37はその出力
の重心演算によって非ファジー出力を得るものであり、
その出力は操作部であるモータ駆動部23に与えられる
次に本実施例の動作について説明する。運転者がステア
リングハンドルを操作すればそれに対応してトルクセン
サ2よりトルク信号が得られる。
又走行中には常に車高値センサ5より車高信号が得られ
ている。これらの信号は前述したように各ファジー推論
部21−1〜21−25に与えられ、夫々のMFCによ
ってT0〜TPM、l(NM〜)IPMのf3号が出力
される。例えば第4図(at、 (blに示すようにト
ルク入力Xが所定値恥でありTl1M=0.6 、 T
、T=0.4の場合、及び車高値センサ5からの入力y
が所定値yIであって図示のようにI(Of=0.3 
H,ア=0.7の値が得られたときには、ファジー推論
部のMFCよりそれに対応した出力が得られ、MIN回
路33によってより小さい値の信号が出力される。
例えば’rN、4. HOT→INM=0.3”rst
、  HOT→l5t=0.3TNM+  HPT→1
0 =0.6 ’rNt、  HFT″ INM=0.4従って25の
ファジー推論部のうち4つの推論部よりファジー並列出
力が得られることとなり、これらの出力が確定部のMA
Xアレー回路36によってMAX演算が行われる。その
結果第6図に示すようにアシスト出力のメーバーシップ
関数のうち破線で示すような出力が得られる。デフアシ
ファイア回路37ではこの信号の重心演算を行うことに
よってアシストmzrを算出している。このアシスト量
はステアリングモータ駆動部23に与えられる。モータ
駆動部23はトルクセンサ2の操作方向の向きに与えら
れたアシスト量によってステアリングモータを駆動する
ものである。このようにトルク及び車高値に基づいてス
テアリングの操作量を算出しそれによってステアリング
を行うようにしている。
又本実施例はMIN−MAX演算規則に従うファジー推
論を行うようにしたパワーステアリング装置について説
明しているが、本発明は他の演算規則に従うファジー推
論によっても実現することができる。又ファジー処理は
ファジー推論のための専用デイバイス(例えば日経エレ
クトロニクス1987年7月28日、第148頁〜第1
52頁2日経マグロウヒル社)だけでなく、ファジー推
論を実行するようにプログラムされたバイナリ−タイプ
のコンピュータ、プロセッサ等によっても実現すること
ができる。又メーバーシップ関数は第4図に示したよう
な三角形状のものに限らず、任意の形のものを採用して
もよい。更にメーバーシップ関数や推論ルールは制御結
果等によって適宜変更乃至修正することができる。
又本実施例では入力として車高値センサに加えてトルク
信号を用いるようにしているが、これに加え又これに代
えてステアリングハンドルからの操作量、例えば角度信
号やその角度の変化量、即ち角速度値に基づいてファジ
ー制御を行ってアシスト量を算出できるようにすること
も可能である。
更に本実施例は電動式パワーステアリング装置について
説明しているが、本発明は算出されたアシスト量にモー
タ油圧式のパワーステアリング機構を操作するようにす
ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による電動式パワーステアリ
ング装置の全体構成を示すブロック図、第2図は本実施
例によるパワーステアリング装置が適用される電動パワ
ーステアリング機構の概略図、第3図は車高値センサの
構成の一例を示すブロック図、第4図(a)はトルク入
力のメーバーシソプ関数2第4図(b)は車高値入力の
メーバーシソプ関数9第4図(C)はアシスト出力のメ
ーバーシ、プ関数を示す図、第5図はファジー推論のた
めのルールをまとめて示したグラフ、第6図は所定のト
ルク入力及び車高値入力に基づいて得られるアシスト出
力の重心演算処理を示すグラフである。 ア回路 特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名) 1−一−−・−ステアリングハンドル  2・−・−ト
ルクセンサ  3−・−−−−一伝導機構  4・・−
・−モータ駆動回路  5−・−・・・車高値センサ 
 7−・−・−ステアリングモータ  2I−1〜21
−25・−・−ファジー推論部  22・−・−・−確
定部  23−−−−−−・モータ駆動部31−1〜3
1−25 、 32−1〜32−25−−−−−−・M
FC33−1〜33−25 、 35−1〜35−25
・−・−・・・MIN回路  34−1〜34−25−
−−−−−M F G   36・・−・−MAXアレ
ー回路  37・・・−・・−デファジファイ第 図 第 図 (a) 第 立 し)I (b) 第 図(C) 第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号に基づいて車両のステアリング操作を行
    うパワーステアリング装置であって、車両のステアリン
    グハンドルの操作方向の信号を出力する操舵センサと、 車両の車高値を検出する車高値センサと、 前記操舵センサ及び前記車高値センサより得られる信号
    を入力とし、あらかじめ定められたルールに従い操舵信
    号に対応させてアシスト量を変化させると共に、その変
    化量を車高に応じて異ならせるファジー推論を行う複数
    のファジー推論部と、前記各ファジー推論部の並列出力
    に基づいて非ファジー確定値を得る確定部と、 前記確定部の出力に基づいてステアリングを所定方向に
    操作するアシスト量を出力する操作部と、を有すること
    を特徴とするパワーステアリング装置。
JP63327460A 1988-12-23 1988-12-23 パワーステアリング装置 Pending JPH02171384A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63327460A JPH02171384A (ja) 1988-12-23 1988-12-23 パワーステアリング装置

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JP63327460A JPH02171384A (ja) 1988-12-23 1988-12-23 パワーステアリング装置

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JPH02171384A true JPH02171384A (ja) 1990-07-03

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5487007A (en) * 1993-06-01 1996-01-23 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Control system and control method for controlling power steering apparatus
US5508919A (en) * 1993-06-01 1996-04-16 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Control system and control method for controlling power steering apparatus

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