JPH0327426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は走行条件にかかわらず軽快な操舵を
行なうことができる動力舵取装置の制御方法に関
するものである。

〔従来技術〕

一般に、自動車の操舵抵抗は車速が小さくなる
程増加する性質があるので、オイルポンプを動作
させてオイルを循環させる動力舵取装置を用いて
この操舵抵抗を打消せば、車速が小さくても小さ
な操舵力で必要な操舵が行なえる。このため、従
来は車速が小さい時はオイルポンプの回転数を大
きくし、車速が大きくなるほどオイルポンプの回
転数を小さくして、軽快な操舵が行なえるように
した動力舵取装置が用いられている。そして、動
力操舵の必要がなくなる車速以上になると、オイ
ルポンプの回転を停止さててエネルギの節減を図
つている。

しかしながら、急カーブの多い下り坂等では比
較的大きい車速で走行していても大きな操舵抵抗
が発生するが、従来の制御方法を用いた動力舵取
装置は所定車速以上になるとオイルポンプが停止
してしまうため、このような走行条件のもとでは
大きな操舵力を必要とする欠点を有していた。

〔発明の目的および構成〕

したがつてこの発明の目的は、走行条件に合わ
せて最適なオイルポンプ回転数が得られる動力舵
取装置の制御方法を提供することにある。

このような目的を達成するためにこの発明は、
車速に対するオイルポンプ回転数の関係を示すオ
イルポンプ回転数特性を数種類用意しておき、平
均車速と平均操舵量の組合せに応じて最適なオイ
ルポンプ回転数特性を選択するようにしたもので
ある。以下、実施例を示す図面を用いてこの発明
を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は動力舵取装置の構成を示す図である。
同図において１はステアリング部、２はオイルポ
ンプ２ａを駆動するモータ、３は制御部、４は操
舵特性を選択する選択スイツチ、５はエンジン、
５ａはスピードセンサ、５ｂはスタータセンサ、
５ｃはエンジンセンサ、６は操舵センサ、７はイ
グニツシヨンスイツチ、８は電池、９はオルタネ
ーチ、１０は動力操舵が行なわれている状態を例
えば油圧によつて検出する負荷センサである。第
２図はこれらの接続を示す回路図である。同図に
おいて、操舵センサ６は発光ダイオード６ａ、ス
リツト円板６ｂ、フオトトランジスタ６ｃから構
成され、操舵量に比例しパルスを送出するように
なつている。スタータセンサ５ｂはエンジン始動
用の図示しないスタータモータが動作している時
に電池８の電圧が送出され、エンジンセンサ５ｃ
はエンジン動作時に電池８の電圧が送出され、負
荷センサ１０は動力操舵時に電池８の電圧が送出
されるようになつている。なおモータ２と並列に
接続されたダイオード２ｂはモータ２の過渡電圧
吸収用ダイオードである。制御部３は波形成形回
路３０，３１、発振回路３２，３３、分周比設定
回路３４、警報表示器３５、スイツチング回路３
６、電流値判定回路３７、制御回路３８，３９、
安定化回路４０，４１，４２，４５、プルアツプ
回路４３、操舵特性を表示する表示器４４から構
成されている。

波形成形回路３０は抵抗３０ａ〜３０ｄ、ナン
ド回路３０ｅ，３０ｆから構成され、波形成形回
路３１は抵抗３１ａ，３１ｂ、ダイオード３１
ｃ、ナンド回路３１ｄ，３１ｅから構成されてい
る。発振回路３２は抵抗３２ａ，３２ｂ、コンデ
ンサ３２ｃ，３２ｄ、セラミツク発振子３２ｅか
ら構成され、発振回路３３は抵抗３３ａ、コンデ
ンサ３３ｃ，３３ｄ、セラミツク発振子３３ｅか
ら構成されている。分周比設定回路３４は抵抗３
４ａ〜３４ｃ、スイツチ３４ｃ〜３４ｇから構成
され、スピードセンサ５ａから発生する単位走行
距離あたりのパルス数が自動車の車種によつて異
なることがあるので、スイツチ３４ｅ〜３４ｇを
適宜設定することによつて制御回路３９の内部に
組込まれている分周回路の分周比を制御し、端子
３９ａから送出される単位走行距離あたりのパル
ス数を車種によつて変らないようにしいる。警報
表示器３５は抵抗３５ａと発光ダイオード３５ｂ
によつ構成されている。スイツチング回路３６は
抵抗３６ａ〜３６ｆ、トランジスタ３６ｇ，３６
ｈから構成されている。電流値設定回路３７は抵
抗３７ａ〜３７ｍ、コンデンサ３７ｐ、増幅器３
７ｑ、コンパレータ３７ｒ〜３７ｔから構成さ
れ、モータ２に流れる電流があらかじめ定めた３
種類の設定値のどの値を越えているかを判定する
ようになつている。制御回路３８は端子３８ａ〜
３８ｋ，３８ｙに供給される信号をもとに後述す
る処理を行ない入力信号に対応した５ビツトの並
列信号を端子３８ｌ〜３８ｑより出力するととも
に、必要な時点に端子３８ｒ，３８ｓからアラー
ム信号、リセツト信号を送出し、また端子３８ｔ
〜３８ｗのいずれか１つの端子に操舵特性表示用
の零レベルの信号を送出するようになつている。
制御回路３９は前述したように端子３９ｂ〜３９
ｄに供給される信号に応じた分周比で端子３９ｅ
に供給される信号を分周して端子３９ａに出力す
ると共に、端子３９ｆに信号が供給された時はリ
セツト制御され、端子３９ｇに信号が供給された
時は端子３９ｈ〜３９ｌに零レベルの信号を送出
し、端子３９ｍ〜３９ｓに供給される信号に応じ
てデユーテイ比の変化する信号を端子３９ｔ〜３
９ｗより送出するようになつている。安定化回路
４０〜４２，４５は供給された電圧を５ボルトに
安定化して出力するようになつており、安定化回
路４１は抵抗４１ａ，４１ｂ、コンデンサ４１
ｃ、ツエナーダイオード４１ｄから構成され、安
定化回路４２は抵抗４２ａ，４２ｂ、コンデンサ
４２ｃ、ツエナーダイオード４２ｄから構成さ
れ、安定化回路４５は抵抗４５ａ，４５ｂ、コン
デンサ４５ｃ、ツエナーダイオード４５ｄから構
成されている。プルアツプ回路４３は抵抗４３ａ
〜４３ｄにより構成されている。表示器４４は抵
抗４４ａ〜４４ｄ、発光ダイオード４４ｅ〜４４
ｈから構成され、スイツチ４ままたは制御回路３
８で自動的に選択される操舵特性を表示するよう
になている。なお、制御回路３８はスイツチ４に
よる操舵特性を優先的に表示するようになつてい
る。

制御回路３８は端子３８ａに供給される操舵信
号、端子３８ｂに供給される車速信号、端子３８
ｙに供給される負荷センサ１０から供給される負
荷信号をもとに市街地走行であるか、山道走行で
あるかなどの走行条件を判定し、オイルポンプ２
ａをその時の車速に対応したた最適な回転数で制
御するようになつている。

このように構成されたこの発明に係る方法を適
用した装置の動作を第３図に示すフローチヤート
を用いて説明する。

同図において、ステツプＡで車速信号と操舵信
号が取込まれ、記憶される。この動作は後述する
ステツプＣおよびＤにおいて略同時刻の車速信号
および操舵信号が必要なため、この時点で両方の
信号を取込んでいるものである。

ステツプＢではステツプＡで取込まれた信号の
うち、車速信号を使用して走行状態かどうかを判
定している。ステツプＢで「YES」すなわち、
走行状態であると判定された時にはステツプＣの
平均車速演算およびステツプＤの平均操舵量の演
算を行なう。この平均車速および平均操舵量は例
えば単位時間の車速信号および、操舵信号の変化
を測定することによつて得ることができる。

ステツプＥではステツプＤで演算された平均操
舵量と、ステツプＣで演算された平均車速をもと
に、その時の走行条件に適合したオイルポンプ回
転数特性を読出している。オイルポンプ回転数特
性は車速に対するオイルポンプ２ａの回転数を決
めるもので、この特性は走行条件によつて第４図
ａ〜ｄのように相違する。第４図は横軸に走行時
点の車速、縦軸にオイルポンプ回転数を示しい
る。例えば、道幅が狭い一方通行路の多い市街地
走行時には旋回する機会が多いので、オイルポン
プ２ａは市街地走行時の最高車速として考えられ
る35Km／Ｈ程度まで回転を継続している必要があ
り、第４図ａのような特性が適合している。そし
て、郊外道路走行時は市街地走行時よりも車速が
大きいので、第４図ｂのような特性が適合してお
り、下り坂の山道走行時は郊外道路走行時よりも
車速が小さくなるので、第４図ｃのような特性が
適合している。これに対して高速道路において高
速走行をする時は、動力操舵が必要ないのでオイ
ルポンプ２ａの回転を停止させるが、中速走行か
ら高速走行に移行する時に動力操舵が極めて自然
に停止するように、第４図ｄに示すようなオイル
ポンプ２ａの停止直前時における最低回転数の小
さい特性が適合している。したがつてそれぞれの
走行条件に適合する特性をあらかじめメモリに記
憶させておき、ステツプＥにおいて平均操舵量と
平均車速とからその記憶された特性を読み出せ
ば、常に走行条件に適合した特性を読み出すこと
ができる。走行条件は平均車速と平均操舵量とに
よつて決まるが、この変数とオイルポンプ回転数
特性は一例として第５図の関係にすることができ
る。第５図においてａ〜ｄは第４図ａ〜ｄの特性
を示している。

このようにステツプＥにおいて走行条件に適合
するオイルポンプ回転数特性が読出された後は、
そのオイルポンプ回転数特性にもとづき、ステツ
プＦにおいて走行中の車速に対するオイルポンプ
回転数信号が読出される。そして、読出されたオ
イルポンプ回転数信号はステツプＧにおいて制御
部３からオイルポンプ２ａに送出されるので、オ
イルポンプ２ａは走行条件に適合した最適な回転
数に制御される。

一方、ステツプＢにおいて「NO」すなわち、
走行状態でないと判定された時はステツプＡで取
込んだ操舵信号をもとにステツプＨで操舵状態か
どうかを判定する。ステツプＨで「YES」すな
ち、操舵状態であると判定された時はステツプＩ
において制御部３からオイルポンプ２ａに最適回
転数信号を送出する。ステツプＨで「NO」と判
定された時は操舵が行なわれていない状態である
が、操舵途中であつて一時的に操舵を停止させて
いるのか、最初から全く操舵がなされなかつたの
かを判定する必要がある。前者は動力操舵が行わ
れているので、ステツプＪにおいて負荷信号あり
という現象を検出して、継続してオイルポンプ最
高回転数信号を送出する。後者は負荷信号なしと
いう現象を検出して次の状態変化が発生するまで
ステツプＡ，Ｂ，Ｈ，Ｊの動作を繰り返す。

第６図は第３図のステツプＡ〜Ｊの具体的動作
を示すフローチヤートであり、一点鎖線で囲つた
Ａ〜Ｊのステツプは第３図のAJのステツプと一
致している。第６図のフローチヤートの動作を第
７図に示す制御回路３８のブロツク図とともに説
明する。イニシヤルリセツトが行なわれた後、ス
テツプ100において、CPU２０はメモリ２１〜２
４のリセツトを行なう。そして、ステツプ101に
おいて車速信号がメモリ２１に、ステツプ102に
おいて操舵信号がメモリ２２に、ステツプ103に
おいて車速信号がメモリ２３に、ステツプ104に
おい操舵信号がメモリ２４に取込まれて記憶され
る。ここで、車速信号と操舵信号は第８図に示す
ように、時間遅れ△ｔの後にそのレベルが安定す
るものである。このため、第８図のｔ１，ｔ２，
ｔ３，ｔ４の時点でステツプ101，102，103，104
の動作が行なわれるようにタイミングが設定され
ており、レベル変化があつた時は最初のステツプ
と後ステツプとでは異なるレベルが取込まれるよ
うになつている。また、非走行時および非操舵時
の車速信号および操舵信号のレベルは「０」レベ
ルままたたは「１」レベルのいずれか一方となつ
ている。このため前述したステツプＢ，Ｈは走行
状態または操舵状態の判定を信号レベルの変化に
よつて判定する必要がある。このためにも各ステ
ツプの動作するタイミングは、入力信号の状態変
化を確実にとらえるようにしておく必要がある。

ステツプＢはステツプ105に示すようにメモリ
２１とメモリ２３の排他的輪理和（EOR）の結
果を監視することによつて行なつている。メモリ
２１とメモリ２３に取込んだ信号レベルのEOR
出力が１であれば、メモリ２１と２３に取込んだ
信号レベルは異なつているので、入力信号が変化
している状態であり、この時は走行状態として判
定できる。

ステツプＣおよびＤはステツプ106からステツ
プ109に示すようにして演算される。ステツプ106
で単位時間として１分経過したかどうかが判定さ
れ、１分経過した時はステツプ107において車速
カウンタ２５の値がメモリ２６に取込まれ、ステ
ツプ108において操舵カウンタ２７の値がメモリ
２８に取込まれる。そしてステツプ109において
カウンタリセツト信号が送出され、カウンタ２
５，２７は新たに車速信号および操舵信号のカウ
ントを開始する。なお、動作開始時のカウンタ２
５，２７のリセツトはイニシヤルセツトによつて
行なわれている。このようにして、単位時間を１
分間とし、この単位時間内における車速信号と操
舵信号をカウントすることによつて１分間におけ
る平均車速と平均操舵量とが得られる。

ステツプＥはステツプ111に示すようにメモリ
２６に記憶されている平均車速とメモリ２８に記
憶されている平均操舵量の値とを、あらかじめ数
種類のオイルポンプ回転数特性の書込まれている
ROM１５に供給し、オイルポンプ回転数特性を
読出し、ステツプ112に示すようにROM１５か
ら読出されたオイルポンプ回転数特性をRAM１
６に記憶させる動作を行なう。ステツプＦはステ
ツプ113に示すように車速（Km／時）を算出する。
この動作ま次のようにして行なわれる。カウンタ
１７はスピードセンサ５ａから供給される車速信
号を１秒毎に更新しながらカウントしている。こ
のため、このカウンタ１７の値を3600倍すること
によつて車速（Km／時）が演算され、この値を
RAM１６に供給することによつてオイルポンプ
回転数が読出される。ステツプＧはステツプ114
に示すようにRAM１６から読出されたオイルポ
ンプ回転数信号をメモリ１８に記憶させ、ステツ
プ115に示すようにタイマ駆動信号をタイマ１９
に送出する動作を行なう。この結果、タイマ１９
の動作時間だけメモリ１８に記憶された回転数信
号がオイルポンプ２ａに供給され、オイルポンプ
２ａはその回転数信号に従つた回転をする。な
お、タイマ１９は１秒よりも若干長い時間に設定
されいる。

制御回路３８は刻々と新たな車速および操舵信
号を取込んでいるので、ステツプ106以降は１分
毎に新たなデータが使用され、ステツプ113以降
は１秒毎に新たなデータが使用され、常にその時
点の走行条件に適したオイルポンプ回転数特性が
選択される。このため、オイルポンプ２ａの回転
数は１秒毎に再設定され、しかもその回転数は走
行条件に最も適合した回転数となるように制御さ
れる。

また、ステツプＢで「NO」すなわち走行状態
でないと判定された時はステツプＨで操舵状態か
どうかが判定されるが、この具体的な動作はステ
ツプＢで行なつたと同様な方法をとつている。す
なわち、ステツプ116に示すように、メモリ２２
とメモリ２４の非他的論理和演算が行なわれ、異
なつた時点の操舵信号レベルが異なつたものであ
れば操舵状態、同一であれば非操舵状態と判定す
る。

ステツプＩはステツプＧと同様に動作する。す
なわち、ステツプ117において最高回転数信号が
メモリ１８に記憶され、ステツプ118においてタ
イマ１９にタイマ駆動信号を送出する。この結
果、タイマ１９の動作時間だけ最高回転数信号が
オイルポンプ２ａに供給される。そして、制御部
３はステツプ１１８におけるタイマ駆動信号送出
後ステツプ100に戻るので、操舵状態が継続して
いる時はこの動作を繰返し、最高回転数信号がオ
イルポンプ２ａに供給される。

ステツプＪは負荷信号の有無を判定するだけで
あるからステツプ119において負荷センサ１０の
出力を監視していれば良い。

第９図はこの発明に係る方法を適用して構成し
た動力舵取装置を実走して実車走行した時の平均
車速および平均操舵量の分布を示すグラフであ
る。同図において平均操鰤は１分間毎の回転量を
表わしおり、ままた範囲Ａは市街地、範囲Ｂは山
道、範囲Ｃは郊外、範囲Ｄは高速道路を走行して
いる時に平均車速と平均操舵量の分布を示してい
る。第９図によつてこの発明に係る方法が実状に
即した方法である確証が得られる。

以上説明したようにこの発明の係る動力舵取装
置の制法は、走行条件に最も適したオイルポンプ
回転数特性によつてオイルポンプの回転数を制御
するようにしたものであるから、走行条件に最も
適合した操舵力による操舵を行なうことができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力舵取装置の構成を示す説明図、第
２図は第１図に示す制御部の回路図、第３図は第
２図に示す制御部の動作を示すフローチヤート、
第４図は走行条件毎のオイルポンプ回転数特性を
示すグラフ、第５図はオイルポンプ回転数特性の
組合せを示すグラフ、第６図は第３図の動作を行
なうための具体的手段の一例を示すフローチヤー
ト、第７図は第２図に示す制御回路３８の一例を
示すブロツク図、８図は第６図におけるステツプ
101〜104のタイミングを示す図である。第９図は
実車における平均車速と平均操舵量分布を示す図
である。 ２……モータ、２ａ……オイルポンプ、３……
制御部、４……選択スイツチ、５ａ……スピード
センサ、５ｂ……スタータセンサ、５ｃ……エン
ジンセンサ、６……操舵センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オイルポンプの回転数を制御して動力操舵を
   行なう動力舵取装置の制御方法において、走行時
   点の車速とオイルポンプの回転数の関係を表すオ
   イルポンプ回転数特性を複数種類用意し、平均車
   速と平均操舵量の組合せに従い１種類のオイルポ
   ンプ回転数特性を選択し、この選択されたオイル
   ポンプ回転数特性にしたがいオイルポンプを走行
   時点の車速に適合した回転数に制御することを特
   徴とする動力舵取装置の制御方法。