JPH0580388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、自動車の走行状態に応じて動力舵取
装置の操舵力を制御する操舵力制御装置に関する
ものである。

＜従来の技術＞ 従来、自動車の走行状態の判定は車速により行
うのが普通であり、この判定結果によつて、例え
ば低速域では操舵力が軽く、また高速域では操舵
力が重くなるように動力舵取装置のアシスト力を
制御している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような車速により走行状態を判定する従来
技術においては、例えば前述のアシスト力制御の
場合は、車速や操舵角等に対するアシスト力の制
御パターンが一定となり、山道走行の場合も市街
地走行の場合もアシスト力の制御パターンは変ら
ず、それぞれの走行状態に適した操舵力が得られ
ないという問題があつた。

これを解決するために、操舵力制御においてア
シスト力に対する制御パターンを複数設け、運転
者の好みあるいは走行状態により切替スイツチを
手動で切替えて制御パターンを選択するものも開
発されている。

しかしながら、このような選択方式において
は、運転者が度々切替スイツチを操作しなければ
ならず、非常に煩わしく、しかも切替えによる操
舵力の変化が大きい問題があつた。また山道走行
および市街地走行といえども走行状態は一義的で
はないため、走行状態の程度に応じた最適な操舵
力制御ができない問題があつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は走行状態に応じた最適な操舵力制御を
自動的に行えるようにしたもので、その構成は、
市街地走行に適した操舵角に対する制御電流をプ
ログラムした第１の制御パターンと山道走行に適
した操舵角に対する制御電流をプログラムした第
２の制御パターンを記憶した記憶手段と、走行状
態に基づいてその走行状態に応じた指数を演算す
る演算手段と、この演算手段にて演算された指数
が下限設定値より小さい場合あるいは下限設定値
に等しい場合には前記第１の制御パターンより制
御電流を求め、指数が上限設定値より大きい場合
あるいは上限設定値に等しい場合には前記第２の
制御パターンより制御電流を求め、さらに指数が
前記下限設定値と上限設定値の中間の場合には前
記第１および第２の制御パターンより求められる
２つの制御電流を補間演算して指数の大きさに応
じた制御電流を求める電流算出手段と、この電流
算出手段にて求められた制御電流に基づいて操舵
力を変化させる制御手段とからなるものである。

＜作 用＞ 上記した構成により、走行状態に基づいて演算
される指数が下限設定値より小さい典型的な市街
地走行の場合には、一方の制御パターンより制御
電流が求められて市街地走行に適した操舵力に制
御され、また指数が上限設定値より大きい典型的
な山道走行の場合には、他方の制御パターンより
制御電流が求められて山道走行に適した操舵力に
制御され、さらに指数が下限設定値と上限設定値
の中間の場合には、２つの制御パターンより求め
られた各制御電流を補間演算して指数に応じた制
御電流が求められ、これによつて市街地走行もし
くは山道走行に近い操舵力あるいは市街地走行と
山道走行の中間の操舵力に制御される。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、動力舵取装置１０は、ハン
ドル軸１８ａを介して操舵ハンドル１８と連結さ
れたサーボバルブ１１と、図略のリンク機構を介
して操向車輪に連結されたパワーシリンダ１２よ
りなり、公知の如く、操舵ハンドル１８に手動操
舵トルクを加えれば、パワーシリンダ１２により
増大された操舵トルクが操向車輪に伝達されるよ
う構成されている。動力舵取装置１０には駆動ベ
ルト１７を介して自動車エンジンと接続されたポ
ンプ１５により圧力流体が供給される。

電磁弁２０はサーボバルブ１１を介してポンプ
１５より圧力流体が選択的に供給されるパワーシ
リンダ１２の両室間をバイパスしてパワーシリン
ダ１２によるアシスト力を制御するもので、第２
図に示す如く、バルブ本体２１の内孔２２内に摺
動可能に嵌挿されたスプール２３と、ソレノイド
２４を備えている。スプール２３は、通常スプリ
ング２５により下降端に保持され、パワーシリン
ダ１２の両室に通ずる通路２６，２７の連通を遮
断している。しかして、ソレノイド２４に通電さ
れると、その電流値に応じてスプール２３は吸引
され、スプリング２５に抗して上方向に変位し
て、通路２６，２７はバイパス用スリツト２８を
介して連通される。これによつて動力舵取装置１
０のアシスト力（操舵力）が変化されるようにな
つている。

第１図において５０は電子制御装置である。こ
の電子制御装置５０はマイクロプロセツサ５１
と、書込み可能メモリ（以下単にRAMという）
５２と、読出し専用メモリ（以下単にROMとい
う）５３を主要構成要素とし、このマイクロプロ
セツサ５１にはインタフエイス６０ならびにソレ
ノイド駆動回路６１が接続され、前記電磁弁２０
のソレノイド２４に印加される電流を制御するよ
うになつている。またマイクロプロセツサ５１に
はインタフエイス４７及び位相判定回路４５を介
して操舵力センサ４０が接続されている。操舵力
センサ４０はハンドル軸１８ａ上に固定された回
転板４１と、２つのフオトインタラプタ４２，４
３よりなり、かかるフオトインタラプタ４２，４
３からの信号によりハンドル操舵角θを検出する
ようになつている。さらにマイクロプロセツサ５
１にはインタフエイス４７を介して車速センサ４
６が接続されている。この車速センサ４６は、ト
ランスミツシヨンの出力軸に連結された回転計か
ら構成され、この車速センサ４６から発生される
パルス信号の周波数により車速を検出するように
なつている。

一方前記ROM５３には、２種類の制御パター
ンIA，IBが特性マツプとして記憶されている。
この制御パターンは第３図に示すように、市街地
走行用の制御パターンIAと山道走行用の制御パ
ターンIBからなつており、制御パターンIAには
ハンドル操舵角θに対するソレノイド２４に印加
すべき電流値ｉの変化特性がプログラムされ、同
様に制御パターンIBにもハンドル操舵力θに対
するソレノイド２４に印加すべき電流値ｉの変化
特性がプログラムされている。これらの電流値の
変化特性は、基本的には操舵角θが増大するにつ
れて大となるように設定されているが、異なる点
は山道走行用の制御パターンIBのほうが市街地
走行用の制御パターンIAよりも、操舵角θがＯ
のとき（操舵の中立時）の電流値が高く、かつ操
舵角θの変化に対する電流値の変化割合が大きく
なつている点である。

これにより制御パターンIAによる市街地走行
においては、操舵力θが増大しても手動操舵トル
クの変化を比較的小さくでき、ハンドルを大きく
切ることが多い市街地走行に適した特性となるの
に対し、制御パターンIBによる山道走行におい
ては、ハンドルを切り過ぎないように手動操舵ト
ルクが全体的に重めとなり、しかも操舵角θの増
大につれて手動操舵トルクが漸次大きくなる特性
となる。

RAM５２はハンドルの操舵角θに対応する頻
度を記憶する記憶領域を有し、また、ROM５３
には走行状態を示す指数Ｋを演算し、この指数Ｋ
に応じて前記電磁弁２０への印加電流を算出する
制御プログラムが記憶されている。

第４図および第５図は操舵角θに対応する頻度
分布を示すもので、山道走行ではカーブは多いが
直角に曲ることは少ないので第４図のような頻度
分布となり、また市街地走行では直進走行が多く
カーブは少ないが交差点で直角に曲ることが多い
ので第５図のような頻度分布となる。従つて、前
記制御プログラムの実行により得られた指数（以
下山道指数という）Ｋは山道走行の場合の値のほ
うが市街地走行の場合の値よりも大となる。

次に走行状態を判定する一例を第６図に示すフ
ローチヤートにより説明する。

車の走行状態において、操舵角センサ４０によ
た検出された時々刻々変化する操舵角信号θは、
位相判定回路４５を介してカウンタ（図示せず）
に入力され、また車速センサ４６により検出され
た車速信号もカウンタ（図示せず）に入力され
る。

マイクロプロセツサ５１は、所定の走行距離毎
に割込信号が入力されると同時にプログラムに基
づき処理動作を実行する。先ず、第６図のステツ
プ１００でカウンタに記憶された操舵角θが読み
込まれ、続いてステツプ１０１においてサンプリ
ング回数カウンタ値ｎが設定回数Ｎと比較され
る。走行開始直後にはサンプリング回数は少な
く、ｎ＜Ｎであるのでプログラムはステツプ１０
２に進んでサンプリング回数カウンタ値ｎに１が
加えられ、続くステツプ１０３においてRAM５
２の記憶領域のｎ番目の領域Mnに操舵角θの絶
対値がセツトされる。

サンプル数ｎが増加して設定回数Ｎに達すれ
ば、プログラムはステツプ１０１からステツプ１
０４に進むようになり、領域Ｍ２のセツト値が領
域Ｍ１へ、領域Ｍ３のセツト値が領域Ｍ２へ、…
と順次シストされ、最後の領域M_Nに最新（ｎ番
目）の操舵角θの絶対値がセツトされ、かくして
記憶内容が更新される。この状態においてはサン
プリング回数カウンタ値はｎ（＝Ｎ）のままであ
る。

ステツプ１０３または１０４に続くステツプ１
０５では読出しカウンタＨにサンプリング回数カ
ウンタ値ｎが初期設定され、続くステツプ１０６
においてまずＨ番目の領域の値M_Hが２つの設定
値Ｂ及びＣと比較される。ここで設定値Ｂ及びＣ
は第４図および第５図に示すように中操舵角範囲
Ｌ（ゆるいカーブ走行に対応）の下限値と上限値
をなすものである。ステツプ１０６においてＢ≦
M_H≦Ｃでなければステツプ１０８に進み、また
Ｂ≦M_H≦Ｃならばステツプ１０７において頻度
カウンタの値Ｄ（実行の都度０に初期設定される）
に１が加えられてステツプ１０８に進み、このス
テツプ１０８において読出しカウンタ値Ｈより１
が減じられる。続くステツプ１０９において読出
しカウンタ値Ｈが数値０と比較され、Ｈが０にな
るまでは上記ステツプ１０６〜１０８が繰り返さ
れ、Ｈ＝０になればプログラムは次のステツプ１
１０に進む。上記ステツプ１０６〜１０８の操り
返しにより、頻度カウンタ値Ｄは各記憶領域の値
MnのうちＢ≦Mn≦Ｃなるものの頻度数となる。

続くステツプ１１０において、次式により山道
指数Ｋが演算される。

Ｋ＝Ｄ／ｎ このように市街地走行では中操舵角範囲Ｌの頻
度Ｄの割合いが小さいために道指数Ｋは小さな値
となり、逆に山道走行では中操舵角範囲Ｌの頻度
Ｄの割合いが大きいために山道指数Ｋは大きな値
となり、指数Ｋの大きさによつて走行状態を判定
できるようになる。

次に上述したように演算された山道指数Ｋに応
じて操舵力を制御する処理を第７図のフローチヤ
ートに基づいて説明する。

まず、ステツプ２００において操舵角θが読込
まれ、次いでステツプ２０１においてROM５３
に記憶された２種類の制御パターンIA，IBより
前記操舵角θ（便宜上θ×とする）に対応した制
御電流iA，iBが読出される。続くステツプ２０
２において山道指数Ｋが読込まれ、この山道指数
Ｋがステツプ２０３で下限設定値Kminより小さ
いかどうか、またステツプ２０４で上限設定値
Kmaxより大きいかどうかが判別される。山道指
数Ｋが下限設定値Kminより小さい場合あるいは
下限設定値Kminと等しい場合にはステツプ２０
５に進み、前記制御電流iAがセツトされ、逆に
上限設定値Kmaxより大きい場合あるいは上限設
定値Kmaxと等しい場合にはステツプ２０６に進
み、前記制御電流iBがセツトされる。しかるに
山道指数Ｋが下限設定値Kminと上限設定値
Kmaxとの中間の場合にはステツプ２０７に進
み、次式より制御電流icが補間演算されてセツト
される。

iC＝iB−IA／（Kmax−Kmin）×（Ｋ−Kmin）＋iA すなわち、制御電流iCは第３図に示すように操
舵角θにおける２種類の制御パターンIA，IBの
各制御電流iA，iBを直線で結んだ線と、求めら
れた山道指数Ｋ（便宜上Ｋ×とする）との交点に
おける値iXとなる。

かかる制御電流iA，iBあるいはiCは、ステツ
プ２０８において出力され、電磁弁２０のソレノ
イド２４に印加されて動力舵取装置１０のアシス
ト力が変化される。

このように山道指数Ｋが下限設定値より小さい
典型的な市街地走行の場合には、市街地用の制御
パターンIAに基づいて操舵力が制御され、山道
指数Ｋが上限設定値より大きい典型的な山道走行
の場合には、山道用の制御パターンIBに基づい
て操舵力が制御され、山道指数Ｋが下限設定値と
上限設定値の中間の場合には、前記制御パターン
IA，IBの中間の特性より山道指数Ｋの大きさに
応じた値が求められ、操舵力が制御される。

上記実施例においては、走行判定を示す指数を
操舵角の頻度分布の特定の領域の頻度の割合より
求めるようにしたが、指数は操舵力の分散状況、
車の停止頻度、加減速頻度等からも求めることが
できるものである。

また、上記実施例においては、操舵力をパワー
シリンダのバイパス制御により制御する例につい
て述べたが、操舵力の制御は、その他にも反力制
御、ポンプ流量制御等各種の方式を採り得るもの
であり、その制御形態についても、実施例で述べ
た操舵角に応じて制御する他に、車速あるいは操
舵力速度の変化に応じて制御することもできるも
のである。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、市街地走行に適し
た操舵角に対する制御電流をプログラムした第１
の制御パターンと山道走行に適した操舵角に対す
る制御電流をプログラムした第２の制御パターン
を記憶しておき、これら制御パターンの間で補間
演算する機能を設け、走行状態をその走行状態に
応じた指数として演算し、その指数に応じて何れ
か一方の制御パターンより制御電流を求めたり、
補間演算により指数に応じた制御電流を求めるよ
うにしたので、市街地走行や山道走行あるいはそ
の間の走行状態に応じて最適な操舵力制御を行い
得るとともに、これが最少の制御パターンによつ
て行い得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
動力舵取装置の操舵力制御装置の全体を示すブロ
ツク図、第２図はバイパス制御用の電磁弁を示す
断面図、第３図は制御パターンを示す図、第４図
は山道走行の場合の操舵角の頻度分布を示す図、
第５図は市街地走行の場合の操舵角の頻度分布を
示す図、第６図および第７図はフローチヤートを
示す図である。 １０…動力舵取装置、IA，IB…制御パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 動力舵取装置の操舵力を、走行状態を示す指
   数に応じて制御するものにして、市街地走行に適
   した操舵角に対する制御電流をプログラムした第
   １の制御パターンと、山道走行に適した操舵角に
   対する制御電流をプログラムした第２の制御パタ
   ーンをそれぞれ記憶した記憶手段と、走行状態に
   基づいてその走行状態に応じた指数を演算する演
   算手段と、この演算手段にて演算された指数が下
   限設定値より小さい場合あるいは下限設定値に等
   しい場合には前記第１の制御パターンより制御電
   流を求め、指数が上限設定値より大きい場合ある
   いは上限設定値に等しい場合には前記第２の制御
   パターンより制御電流を求め、さらに指数が前記
   下限設定値と上限設定値の中間の場合には前記第
   １および第２の制御パターンより求められる２つ
   の制御電流を補間演算して指数の大きさに応じた
   制御電流を求める電流算出手段と、この電流算出
   手段にて求められた制御電流に基づいて操舵力を
   変化させる制御手段とによつて構成してなる動力
   舵取装置の操舵力制御装置。