JPH06179373A - Fuzzy control type electronic control power steering device - Google Patents
Fuzzy control type electronic control power steering deviceInfo
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- JPH06179373A JPH06179373A JP33461792A JP33461792A JPH06179373A JP H06179373 A JPH06179373 A JP H06179373A JP 33461792 A JP33461792 A JP 33461792A JP 33461792 A JP33461792 A JP 33461792A JP H06179373 A JPH06179373 A JP H06179373A
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Abstract
Description
【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パワ
ーステアリング装置に関し、特に、ファジィルールによ
り目標アシスト量を設定するようにした、ファジィ制御
式電子制御パワーステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically controlled power steering system for electronically controlling a steering assist amount in a steering mechanism of a vehicle, and more particularly to a fuzzy control type electronic control for setting a target assist amount by a fuzzy rule. The present invention relates to a power steering device.
【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, a power steering device has become widespread in order to assist 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, but in addition to this, an electric power steering device that assists steering by an electric motor has also been developed. ing.
【０００３】例えば大型車や幅太タイヤを操舵輪に用い
た車両等では大きなハンドル操作力が要求されるが、こ
のようなパワーステアリング装置によれば、かかる車両
でも、小さなハンドル操作力で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操作
できるようにしたい。また、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。そこで、
車速に応じて、低速時には操舵アシスト量を多くして、
中高速時には高速になるのにしたが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。For example, a large steering wheel or a vehicle using wide tires for steered wheels requires a large steering wheel operating force. With such a power steering device, even such a vehicle can be steered with a small steering wheel operating force. It can be carried out and the so-called handle weight is eliminated. By the way, in general, at a low speed such as when entering a garage, it is desired to allow the handle to be operated lighter. Also, when traveling at high speed, traveling becomes unstable if the steering wheel is too light. Therefore,
Depending on the vehicle speed, increase the steering assist amount at low speed,
A vehicle speed-sensitive power steering device has been developed in which the steering assist amount is reduced as the vehicle speed becomes higher at middle 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、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て、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
（これを電子制御パワーステアリング装置という）があ
る。As such a vehicle speed sensitive power steering apparatus, a vehicle speed sensor is provided in the vehicle, and a valve or the like for adjusting the hydraulic pressure supplied to the power steering is provided in a part of the hydraulic system of the hydraulic power steering apparatus. There is one in which the steering assist amount is adjusted while electronically controlling the operation of valves and the like based on the vehicle speed detected by a vehicle speed sensor (this is referred to as an electronically controlled power steering device).
【０００５】例えば図１１〜１３は、いずれも電子制御
パワーステアリング装置の一例を示す構成図であり、図
１１はインプットシャフト部分及びピニオン部分の縦断
面をパワーステアリング用油圧シリンダとともに示す図
であり、図１２はインプットシャフト部分の横断面図で
あって、図１１のＡ−Ａ断面図であり、図１３はインプ
ットシャフトに並設された油圧制御バルブの縦断面を反
力プランジャとともに示す構成図であって、油圧制御バ
ルブ部分は図１２のＣ−Ｃ断面図であり、反力プランジ
ャ部分は図１１のＢ−Ｂ断面図である。For example, FIGS. 11 to 13 are all block diagrams showing an example of an electronically controlled power steering device, and FIG. 11 is a diagram showing a vertical cross section of an input shaft portion and a pinion portion together with a hydraulic cylinder for power steering. 12 is a cross-sectional view of the input shaft portion and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11, and FIG. 13 is a configuration diagram showing a vertical cross-section of a hydraulic control valve arranged in parallel on the input shaft together with a reaction force plunger. Therefore, the hydraulic control valve portion is a sectional view taken along line CC of FIG. 12, and the reaction force plunger portion is a sectional view taken along line BB of FIG. 11.
【０００６】これらの図１１〜１３において、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２５内
に回転自在に内装されている。このインプットシャフト
の下端に、図示しないブッシュ等を介してピニオンギヤ
１２が設けられている。インプットシャフト１１の内部
には、トーションバー１５が設けられているが、このト
ーションバー１５はその上端をインプットシャフト１１
にピン等を介して一体回転するように結合され、その下
端はインプットシャフト１１に対して拘束されていな
い。In FIGS. 11 to 13, reference numeral 11 denotes an input shaft that receives a steering force from a steering wheel (handle) (not shown), and is rotatably mounted inside a casing 25. A pinion gear 12 is provided at the lower end of the input shaft via a bush or the like (not shown). A torsion bar 15 is provided inside the input shaft 11, and the torsion bar 15 has its upper end at the input shaft 11.
Is connected to the input shaft 11 via a pin or the like so as to rotate integrally, and its lower end is not restrained with respect to the input shaft 11.
【０００７】そして、ピニオンギヤ１２は、トーション
バー１５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１
５を介してピニオンギヤ１２に伝達されるようになって
いる。このピニオンギヤ１２は、ラック１３と噛合して
おり、操舵力がピニオンギヤ１２を介してラック１３に
伝わって、ラック１３を軸方向に駆動して、車輪の操舵
を行なう。The pinion gear 12 is serrated with the lower end of the torsion bar 15, and the steering force input to the input shaft 11 is applied to the torsion bar 1.
It is adapted to be transmitted to the pinion gear 12 via 5. The pinion gear 12 meshes with the rack 13, and the steering force is transmitted to the rack 13 via the pinion gear 12 to drive the rack 13 in the axial direction to steer the wheels.
【０００８】また、１４はパワーステアリング（パワス
テ）用油圧シリンダであり、この油圧シリンダ１４は、
車体側の部材に設置されたシリンダ１４Ａと、ラック１
３の途中に設けられてラック１３とともにシリンダ部１
４Ａ内を軸方向へ移動するピストン１４Ｂとをそなえ、
シリンダ１４Ａ内には、このピストン１４Ｂによって左
右に仕切られ、油室１４Ｃ，１４Ｄが形成されている。Further, 14 is a hydraulic cylinder for power steering (power steering), and this hydraulic cylinder 14 is
Cylinder 14A installed on a member on the vehicle body side and rack 1
The cylinder portion 1 is provided along with the rack 13 provided in the middle of 3.
4A with a piston 14B that moves in the axial direction,
In the cylinder 14A, oil chambers 14C and 14D are formed by being partitioned by the piston 14B into right and left.
【０００９】さらに、１６は油圧シリンダ１４を駆動す
るロータリバルブであり、このロータリバルブ１６の開
閉に応じて、油圧シリンダ１４の左右の油室１４Ｃ，１
４Ｄに作動油が供給又は排出されて、操舵アシスト力を
ラック１３に与えるようになっている。なお、このロー
タリバルブ１６は、インプットシャフト１１側とピニオ
ンギヤ１２側との間に介装されており、インプットシャ
フト１１とピニオンギヤ１２との位相差に応じて、開閉
するようになっている。つまり、インプットシャフト１
１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１
５は捩じれを生じながらピニオンギヤ１２に操舵力を伝
達するので、ピニオンギヤ１２がインプットシャフト１
１に対して操舵側へ位相差を生じるようになる。この位
相差に応じて、操舵方向へ所要量の操舵アシスト力（操
舵アシスト量ともいう）が生じるように、ロータリバル
ブ１６が開閉するようになっている。Further, 16 is a rotary valve for driving the hydraulic cylinder 14, and depending on the opening / closing of the rotary valve 16, the left and right oil chambers 14C, 1C of the hydraulic cylinder 14 are opened.
The hydraulic oil is supplied to or discharged from the 4D to apply the steering assist force to the rack 13. The rotary valve 16 is interposed between the input shaft 11 side and the pinion gear 12 side, and is opened / closed according to the phase difference between the input shaft 11 and the pinion gear 12. That is, the input shaft 1
When a steering force is input to the input shaft 11, the input shaft 11 is rigid and hardly twists.
5 transmits the steering force to the pinion gear 12 while causing twisting, so that the pinion gear 12 moves the input shaft 1
A phase difference is generated on the steering side with respect to 1. The rotary valve 16 is opened / closed so that a required amount of steering assist force (also referred to as steering assist amount) is generated in the steering direction according to the phase difference.
【００１０】そして、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（つまり、操
舵手応え）を増大させる反力プランジャ１７が設けられ
ている。この反力プランジャ１７は、図１３に示すよう
に、インプットシャフト１１の外周を包囲するように複
数設けられており、油圧制御バルブ１８の制御を通じて
供給された油圧を、その背部のチャンバ１７Ａに受ける
ことで、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。なお、チャンバ
１７Ａは、リターン用オリフィス２２を介して、オイル
リザーバ２４側と通じている。A reaction force plunger 17 is provided on the outer periphery of the lower portion of the input shaft 11 to increase the steering force (that is, steering response) by applying a steering reaction force during steering. As shown in FIG. 13, a plurality of reaction force plungers 17 are provided so as to surround the outer circumference of the input shaft 11, and receive the hydraulic pressure supplied through the control of the hydraulic control valve 18 in the chamber 17A at the back thereof. As a result, the input shaft 11 is constrained according to the hydraulic pressure to apply a steering reaction force. The chamber 17A communicates with the oil reservoir 24 side via the return orifice 22.
【００１１】油圧制御バルブ１８は、図１３に示すよう
に、ケーシング２５内のインプットシャフト１１の側部
にこれと平行に設けられており、ケーシング２５内を上
下にスライドしうるプランジャ１８Ａと、このプランジ
ャ１８Ａに上方への軸力を与えるソレノイド１９と、プ
ランジャ１８Ａを下方へ付勢するスプリング２０とをそ
なえている。As shown in FIG. 13, the hydraulic control valve 18 is provided on the side of the input shaft 11 in the casing 25 in parallel with it, and has a plunger 18A which can slide up and down in the casing 25, and this plunger 18A. It has a solenoid 19 for applying an upward axial force to the plunger 18A and a spring 20 for urging the plunger 18A downward.
【００１２】プランジャ１８Ａには、オイルリザーバ２
４に通じる油路１８Ｂ，１８Ｃと、オイルポンプ２３に
通じうる環状油路１８Ｄと、反力プランジャ１７のチャ
ンバ１７Ａに通じうる環状油路１８Ｅと、これらの環状
油路１８Ｄ，１８Ｅを相互に連通する油路１８Ｆとがそ
なえられる。つまり、反力プランジャ１７のチャンバ１
７Ａには、環状油路１８Ｄから油路１８Ｆ，環状油路１
８Ｅを通じて、オイルポンプ２３からの高圧の作動油が
供給されうるようになっている。The plunger 18A includes an oil reservoir 2
4, the oil passages 18B and 18C, the annular oil passage 18D that can communicate with the oil pump 23, the annular oil passage 18E that can communicate with the chamber 17A of the reaction force plunger 17, and the annular oil passages 18D and 18E that communicate with each other. The oil passage 18F is provided. That is, the chamber 1 of the reaction force plunger 17
7A includes annular oil passage 18D to oil passage 18F and annular oil passage 1
High-pressure hydraulic oil from the oil pump 23 can be supplied through 8E.
【００１３】そして、例えば据え切り時や低速走行操舵
時には、ソレノイド１９に最大電流を与えるようにす
る。これにより、プランジャ１８Ａが最も上昇して、環
状油路１８Ｄがオイルポンプ２３と連通しなくなって、
反力プランジャ１７のチャンバ１７Ａへのオイル供給が
行なわれなくなり、反力プランジャ１７がインプットシ
ャフト１１を拘束しなくなって、軽快に操舵できる。Then, for example, at the time of stationary steering or steering at low speed traveling, the maximum current is applied to the solenoid 19. As a result, the plunger 18A rises most and the annular oil passage 18D is no longer in communication with the oil pump 23,
Oil is not supplied to the chamber 17A of the reaction force plunger 17, and the reaction force plunger 17 does not restrain the input shaft 11, so that the steering can be performed lightly.
【００１４】また、例えば中高速走行時には、車速の増
加に応じて、ソレノイド１９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、プランジャ１８
Ａの軸力が、電流減少に伴って低下して、これに伴いプ
ランジャ１８Ａが降下して、環状油路１８Ｄがオイルポ
ンプ２３と連通するようになって、反力プランジャ１７
のチャンバ１７Ａへのオイル供給が行なわれるようにな
る。In addition, for example, when the vehicle travels at medium and high speeds, the current supplied to the solenoid 19 is decreased as the vehicle speed increases. Then, when the handle is neutral, the plunger 18
The axial force of A decreases as the current decreases, and accordingly the plunger 18A descends so that the annular oil passage 18D communicates with the oil pump 23.
The oil is supplied to the chamber 17A.
【００１５】この状態では、反力プランジャ１７がイン
プットシャフト１１を拘束するので、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１８でほとんど制御さ
れることなく、反力プランジャ１７のチャンバ１７Ａに
作用する。したがって、ハンドルの中立状態の近傍で
は、操舵力が増して、ハンドルの中立手応えを十分に得
られ、中立状態でのハンドル安定感が増す。In this state, the reaction force plunger 17 restrains the input shaft 11 so that the handle is kept neutral. When the steering wheel is slightly steered in this neutral state, the oil pump output tries to rise, but this discharge pressure is hardly controlled by the hydraulic control valve 18 and acts on the chamber 17A of the reaction force plunger 17. . Therefore, in the vicinity of the neutral state of the steering wheel, the steering force is increased, the neutral response of the steering wheel can be sufficiently obtained, and the sense of steering stability in the neutral state is increased.
【００１６】この中高速走行時に操舵する際には、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）、オイルポンプ出力が上昇して、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
ンプの吐出圧が油圧制御バルブ１８で制御されながら、
反力プランジャ１７のチャンバ１７Ａに作用する。した
がって、この反力プランジャ１７が、インプットシャフ
ト１１を拘束して、操舵手応え（操舵力）を増大させる
ように作用する。[0016] When steering during this medium to high speed traveling, within the normal steering range, the oil pump output increases in response to steering of the steering wheel (in response to an increase in steering force), and steering assist is increased. Acts like. On the other hand, while the discharge pressure of the oil pump is controlled by the hydraulic control valve 18,
It acts on the chamber 17A of the reaction force plunger 17. Therefore, the reaction force plunger 17 acts to restrain the input shaft 11 and increase the steering response (steering force).
【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１７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１９に与え
る電流を減少させていくことで、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
って、より安定した操舵フィーリングが得られる。As a result, the steering force at the time of steering at medium and high speeds is increased by the amount of the reaction force plunger 17 acting as compared with that at the time of stationary steering and steering at low speeds. That is, the steering response is increased, and a stable steering feeling is obtained. In particular, by decreasing the current applied to the solenoid 19 as the vehicle speed increases, the steering assist decreases and the steering force (steering response) increases as the vehicle speed increases, resulting in a more stable steering feeling. Is obtained.
【００１８】このように、ソレノイド１９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でき、例え
ば図１３に示すように、車速センサ３１からの車速情報
のほか、ＥＰＳ（電子制御パワーステアリング）モード
切換スイッチ３２からのモード設定情報や、エンジン回
転数センサ３３等からのエンジン回転信号等に基づい
て、コントロールユニット（制御手段）３０で、ソレノ
イド１９に与える電流量を設定して、ソレノイド１９を
制御している。As described above, the steering assist characteristic can be controlled by adjusting the current supplied to the solenoid 19. For example, as shown in FIG. 13, in addition to the vehicle speed information from the vehicle speed sensor 31, an EPS (electronically controlled power steering) is provided. Based on the mode setting information from the mode changeover switch 32, the engine speed signal from the engine speed sensor 33, etc., the control unit (control means) 30 sets the amount of current to be supplied to the solenoid 19, and the solenoid 19 is turned on. Have control.
【００１９】つまり、ＥＰＳモード切換スイッチ３２で
は、ノーマルモードとノーマルモードよりも低速から操
舵力を増加させる制御を行なうスポーツモードとを設定
でき、コントロールユニット３０では、これらのモード
が設定されると、そのモードにしたがって、パワーステ
アリングのアシスト特性を制御する。例えば、スポーツ
モードに設定すると、図１４に示すように、車速情報に
基づいて、速度Ｖ1 の中速域から速度の増加にしたがっ
て次第にアシスト量が減少していくようなアシスト特性
となるように、ソレノイド１９に与える電流を調整す
る。また、ノーマルモードに設定すると、車速情報に基
づいて、速度Ｖ2 （＞Ｖ 1）のやや高速域から速度の増
加にしたがって次第にアシスト量が減少していくような
アシスト特性となるように、ソレノイド１９に与える電
流を調整する。In other words, the EPS mode changeover switch 32 can set the normal mode and the sports mode in which the control for increasing the steering force is started from a speed lower than the normal mode, and the control unit 30 sets these modes. The assist characteristic of the power steering is controlled according to the mode. For example, when the sport mode is set, as shown in FIG. 14, based on the vehicle speed information, the assist characteristic is such that the assist amount gradually decreases from the medium speed range of the speed V 1 as the speed increases. , Adjust the current applied to the solenoid 19. Further, when the normal mode is set, the solenoid is controlled so that the assist characteristic is such that the assist amount gradually decreases from the slightly high speed range of the speed V 2 (> V 1 ) as the speed increases based on the vehicle speed information. The current supplied to 19 is adjusted.
【００２０】また、車速情報とエンジン回転信号等から
検出系統などの異常を検知して、この時には、ソレノイ
ド１９をオフにするなどして、フェイルセーフ制御を行
なう。Further, an abnormality of the detection system or the like is detected from the vehicle speed information and the engine rotation signal and the like, and at this time, the solenoid 19 is turned off to perform the fail safe control.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】ところで、操舵アシス
ト力は、車速に対応して制御するだけで十分かという
と、そうでもなく、走行する道路の特性によって走行パ
ターンが異なるので、要求される操舵アシスト力も異な
ることがある。例えば、ドライバは、高速走行中には、
操舵安定性を確保するために、操舵アシスト力を小さく
してハンドルを重目にするのが一般的であるが、高速走
行時にも、操舵アシスト力を高めてほしい場合がある。By the way, the steering assist force needs only to be controlled in accordance with the vehicle speed. However, the steering pattern is different depending on the characteristics of the road on which the vehicle is traveling. The assist power may also differ. For example, a driver
In order to secure steering stability, it is common to reduce the steering assist force and place a heavy weight on the steering wheel, but there are cases where it is desired to increase the steering assist force even at high speeds.
【００２２】つまり、高速道路での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、適
当な操舵角にハンドルを保持する（つまり、保舵する）
必要がある。しかし、高速時に操舵アシスト力が小さく
されていると、大きな保舵力が要求され、ドライバに大
きな負担となる。本発明は、上述の課題に鑑み創案され
たもので、高速走行時にも必要に応じて常に最適な操舵
アシスト状態が得られるようにした、ファジィ制御式電
子制御パワーステアリング装置を提供することを目的と
する。That is, in a curve with a long curve having a long curvature on a highway or a ramp entering or leaving a highway, the steering wheel is held at an appropriate steering angle (that is, the steering is held).
There is a need. However, if the steering assist force is reduced at high speed, a large steering holding force is required, which imposes a heavy burden on the driver. The present invention was devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuzzy control type electronically controlled power steering device that can always obtain an optimum steering assist state as necessary even when traveling at high speed. And
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のファジィ制御式電子制御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パワーステアリング装置にお
いて、電子制御時の目標アシスト量を設定する目標アシ
スト量設定手段と、該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、該車両の車速を検出する車速検
出手段とをそなえ、上記目標アシスト量設定手段が、上
記車速検出手段で検出された車速と上記操舵角検出手段
で検出された操舵角に基づく保舵状態のレベルとを入力
条件としてファジィルールに基づいて上記目標アシスト
量を設定するように構成されていることを特徴としてい
る。Therefore, a fuzzy control type electronically controlled power steering system according to the present invention is an electronically controlled power steering system for electronically controlling a steering assist amount in a steering mechanism of a vehicle. The target assist amount setting means for setting the target assist amount during control, the steering angle detecting means for detecting the steering angle of the steering mechanism, and the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle are provided. The means sets the target assist amount based on a fuzzy rule with the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means and the level of the steering holding state based on the steering angle detected by the steering angle detection means as input conditions. It is characterized by being configured.
【００２４】また、請求項２記載の本発明のファジィ制
御式電子制御パワーステアリング装置は、上述の構成に
加えて、上記ファジィルールが、上記車両の車速が高速
であるときに、上記保舵状態のレベルの増大に伴って上
記目標アシスト量が増大するように、設定されているこ
とを特徴としている。さらに、請求項３記載の本発明の
ファジィ制御式電子制御パワーステアリング装置は、上
述の構成に加えて、上記保舵状態のレベルが、上記操舵
角検出手段で検出された操舵角と、該操舵角に基づいて
求められる操舵角速度履歴とに基づいて設定されて、操
舵操作が行なわれている時に操舵角速度の変動が少ない
ほど該保舵状態のレベルが高いものとされることを特徴
としている。Further, in the fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus according to the present invention as defined in claim 2, in addition to the above-mentioned configuration, the fuzzy rule allows the steering state to be maintained when the vehicle speed of the vehicle is high. The target assist amount is set to increase as the level increases. Further, in the fuzzy control type electronically controlled power steering device according to the present invention as defined in claim 3, in addition to the above-mentioned configuration, the level of the steering holding state is the steering angle detected by the steering angle detecting means, and the steering angle. It is set based on the steering angular velocity history obtained based on the angle, and the smaller the variation of the steering angular velocity during the steering operation, the higher the level of the steering holding state.
【００２５】[0025]
【作用】上述の請求項１記載の本発明のファジィ制御式
電子制御パワーステアリング装置では、操舵角検出手段
がステアリング機構の操舵角を検出し、車速検出手段が
車両の車速を検出して、目標アシスト量設定手段が、車
速検出手段で検出された車速と上記操舵角検出手段で検
出された操舵角に基づく保舵状態のレベルとを入力条件
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
して、この目標アシスト量に基づいて、上記車両のステ
アリング機構における操舵アシスト量が電子制御され
る。In the fuzzy control type electronically controlled power steering system according to the present invention as described above, the steering angle detecting means detects the steering angle of the steering mechanism, and the vehicle speed detecting means detects the vehicle speed of the vehicle to obtain the target. The assist amount setting means sets the target assist amount based on the fuzzy rule with the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the level of the steering holding state based on the steering angle detected by the steering angle detecting means as input conditions. The steering assist amount in the steering mechanism of the vehicle is electronically controlled based on the target assist amount.
【００２６】また、請求項２記載のようにファジィルー
ルが設定されると、保舵状態のレベルが増大するほど目
標アシスト量が大きくなって操舵が軽くなる。さらに、
請求項３記載の本発明のファジィ制御式電子制御パワー
ステアリング装置では、上記保舵状態のレベルが、上記
操舵角検出手段で検出された操舵角と、該操舵角に基づ
いて求められる操舵角速度履歴とから設定されて、操舵
操作が行なわれている時に操舵角速度の変動が少ないほ
ど該保舵状態のレベルが高いものとされる。When the fuzzy rule is set as in the second aspect, the target assist amount increases and the steering becomes lighter as the level in the steering holding state increases. further,
In the fuzzy control type electronically controlled power steering device according to the present invention as set forth in claim 3, the level of the steering holding state is the steering angle detected by the steering angle detecting means, and the steering angular velocity history obtained based on the steering angle. And the level of the steering holding state is set to be higher as the fluctuation of the steering angular velocity is smaller when the steering operation is performed.
【００２７】[0027]
【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のファジィ制御式電子制御パワーステアリング装置につ
いて説明すると、図１はその要部の模式的な構成図、図
２はそのファジィ制御に用いるメンバシップ関数の例を
示す図、図３はその各適合度からパワーステアリングア
シスト量を求める台集合の例を示す図、図４はその各適
合度からパワーステアリングアシスト量を求める台集合
の他の例を示す図、図５はその車速ルールに関する適合
度だけからパワーステアリングアシスト量を求める台集
合の具体例を示す図、図６はその各適合度からパワース
テアリングアシスト量を求める台集合の具体例を示す
図、図７はその制御内容を示すフローチャート、図８は
その操舵操作頻度をもとめるフローチャート、図９はそ
の操舵操作頻度のカウント例を示す図、図１０はそのフ
ァジィ制御による効果を示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fuzzy control type electronically controlled power steering device as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part thereof, and FIG. 2 is used for its fuzzy control. FIG. 3 is a diagram showing an example of a membership function, FIG. 3 is a diagram showing an example of a pedestal for which a power steering assist amount is obtained from each degree of fitness, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example, FIG. 5 is a diagram showing a concrete example of a vehicle set for obtaining a power steering assist amount from only the degree of conformity with respect to the vehicle speed rule, and FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the control contents, FIG. 8 is a flowchart for obtaining the steering operation frequency, and FIG. 9 is a flowchart showing the steering operation frequency. Illustrates a cement example, FIG. 10 is a diagram showing an effect of the fuzzy control.
【００２８】このファジィ制御式電子制御パワーステア
リング装置１の機械的な部分（ハード構成）は、前述の
従来例のもの（図１１〜１３参照）とほぼ同様に構成さ
れているので簡単に説明する。すなわち、図１及び図１
１，１２に示すように、インプットシャフト１１の内部
には、トーションバー１５が上端をインプットシャフト
１１に一体回転するように結合されており、トーション
バー１５の下端はインプットシャフト１１に対して拘束
されていない。The mechanical portion (hardware construction) of the fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus 1 is constructed in substantially the same manner as that of the above-mentioned conventional example (see FIGS. 11 to 13), and therefore will be briefly described. . That is, FIG. 1 and FIG.
As shown in FIGS. 1 and 12, a torsion bar 15 is coupled to the inside of the input shaft 11 so that the upper end of the torsion bar 15 rotates integrally with the input shaft 11, and the lower end of the torsion bar 15 is restrained with respect to the input shaft 11. Not not.
【００２９】そして、ピニオンギヤ１２は、トーション
バー１５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１
５を介してピニオンギヤ１２に伝達されるようになって
いる。このピニオンギヤ１２は、ラック１３と噛合して
おり、操舵力がピニオンギヤ１２を介してラック１３に
伝わって、ラック１３を軸方向に駆動して、車輪の操舵
を行なう。The pinion gear 12 is serrated with the lower end of the torsion bar 15, and the steering force input to the input shaft 11 is applied to the torsion bar 1.
It is adapted to be transmitted to the pinion gear 12 via 5. The pinion gear 12 meshes with the rack 13, and the steering force is transmitted to the rack 13 via the pinion gear 12 to drive the rack 13 in the axial direction to steer the wheels.
【００３０】ラック１３上に設けられた油圧シリンダ１
４は、車体側の部材に設置されたシリンダ１４Ａと、ラ
ック１３の途中に設けられてラック１３とともにシリン
ダ部１４Ａ内を軸方向へ移動するピストン１４Ｂとをそ
なえ、シリンダ１４Ａ内には、このピストン１４Ｂによ
って左右に仕切られ、油室１４Ｃ，１４Ｄが形成されて
いる。Hydraulic cylinder 1 provided on the rack 13
Reference numeral 4 denotes a cylinder 14A installed on a member on the vehicle body side, and a piston 14B which is provided in the middle of the rack 13 and moves axially in the cylinder portion 14A together with the rack 13, and the cylinder 14A has the piston 14B. The oil chambers 14C and 14D are partitioned by 14B on the left and right sides.
【００３１】さらに、インプットシャフト１１側とピニ
オンギヤ１２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が、インプットシ
ャフト１１とピニオンギヤ１２との位相差に応じて開閉
し、これに応じて、油圧シリンダ１４の左右の油室１４
Ｃ，１４Ｄに作動油が供給又は排出されて、操舵アシス
ト力がラック１３に与えられるようになっている。Further, a rotary valve 16 is interposed between the input shaft 11 side and the pinion gear 12 side, and this rotary valve 16 opens and closes according to the phase difference between the input shaft 11 and the pinion gear 12. , Accordingly, the oil chambers 14 on the left and right of the hydraulic cylinder 14
The hydraulic oil is supplied to or discharged from C and 14D, and the steering assist force is applied to the rack 13.
【００３２】そして、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（つまり、操
舵手応え）を増大させる反力プランジャ１７が設けられ
ている。この反力プランジャ１７は、インプットシャフ
ト１１の外周を包囲するように複数設けられており、油
圧制御バルブ１８の制御を通じて供給された油圧を、そ
の背部のチャンバ１７Ａに受けることで、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。なお、チャンバ１７Ａは、リターン用
オリフィス２２を介して、オイルリザーバ２４側と通じ
ている。A reaction force plunger 17 is provided on the outer periphery of the lower portion of the input shaft 11 to increase the steering force (that is, steering response) by applying a steering reaction force during steering. A plurality of the reaction force plungers 17 are provided so as to surround the outer circumference of the input shaft 11, and by receiving the hydraulic pressure supplied through the control of the hydraulic pressure control valve 18 in the chamber 17A at the back thereof, the reaction force plungers 17 are responsive to the hydraulic pressure. The input shaft 11 is restrained to apply a steering reaction force. The chamber 17A communicates with the oil reservoir 24 side via the return orifice 22.
【００３３】油圧制御バルブ１８は、ケーシング２５内
のインプットシャフト１１の側部にこれと平行に設けら
れており、ケーシング２５内を上下にスライドしうるプ
ランジャ１８Ａと、このプランジャ１８Ａに上方への軸
力を与えるソレノイド１９と、プランジャ１８Ａを下方
へ付勢するスプリング２０とをそなえている。プランジ
ャ１８Ａには、オイルリザーバ２４に通じる油路１８
Ｂ，１８Ｃと、オイルポンプ２３に通じうる環状油路１
８Ｄと、反力プランジャ１７のチャンバ１７Ａに通じう
る環状油路１８Ｅと、これらの環状油路１８Ｄ，１８Ｅ
を相互に連通する油路１８Ｆとがそなえられる。つま
り、反力プランジャ１７のチャンバ１７Ａには、環状油
路１８Ｄから油路１８Ｆ，環状油路１８Ｅを通じて、オ
イルポンプ２３からの高圧の作動油が供給されうるよう
になっている。The hydraulic control valve 18 is provided in a side portion of the input shaft 11 in the casing 25 in parallel therewith, and has a plunger 18A which can slide up and down in the casing 25, and an upward shaft of the plunger 18A. It has a solenoid 19 for giving force and a spring 20 for urging the plunger 18A downward. The plunger 18A has an oil passage 18 communicating with the oil reservoir 24.
B, 18C and annular oil passage 1 that can communicate with the oil pump 23
8D, an annular oil passage 18E that can communicate with the chamber 17A of the reaction force plunger 17, and these annular oil passages 18D and 18E.
And an oil passage 18F communicating with each other. That is, the chamber 17A of the reaction force plunger 17 can be supplied with high-pressure hydraulic oil from the oil pump 23 through the annular oil passage 18D, the oil passage 18F, and the annular oil passage 18E.
【００３４】このような油圧制御バルブ１８は、図１に
示すように、車速センサ３１からの車速情報及び操舵角
センサ３４からの操舵角情報等に基づいて、コントロー
ルユニット（制御手段）３０で、ソレノイド１９に与え
る電流量を設定して、ソレノイド１９を制御している。
つまり、コントロールユニット３０には、操舵操作頻度
演算部３０Ｇと、ファジィ演算により目標アシスト量を
設定する目標アシスト量設定手段としてのファジィ演算
部３０Ｂとが設けられている。このファジィ演算部３０
Ｂには、車速センサ３１による検出車速から車速対応の
適合度を求める車速対応適合度算出部３０ｃと、車速セ
ンサ３１による検出車速，操舵角センサ３４による検出
操舵角及び操舵操作頻度演算部３０Ｇで求められた操舵
角速度の変化頻度から保舵状態のレベルに対応した適合
度を求める保舵状態対応適合度算出部３０ｆと、これら
の適合度算出部３０ｃ，３０ｆで求めた適合度から、フ
ァジィ演算により制御量（つまり、アシストを減少する
量）を決定する制御量設定部３０ｅとがそなえられる。As shown in FIG. 1, such a hydraulic control valve 18 is controlled by the control unit (control means) 30 based on the vehicle speed information from the vehicle speed sensor 31 and the steering angle information from the steering angle sensor 34. The amount of current supplied to the solenoid 19 is set to control the solenoid 19.
That is, the control unit 30 is provided with a steering operation frequency calculation unit 30G and a fuzzy calculation unit 30B as target assist amount setting means for setting the target assist amount by fuzzy calculation. This fuzzy arithmetic unit 30
B includes a vehicle speed corresponding fitness calculating unit 30c that obtains a vehicle speed corresponding fitness from the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 31, a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 31, a steering angle detected by the steering angle sensor 34, and a steering operation frequency calculation unit 30G. A fuzzy operation is performed based on the steering state corresponding fitness calculation unit 30f that obtains a fitness degree corresponding to the level of the steering state from the obtained change frequency of the steering angular velocity, and the fitness degrees calculated by these fitness degree calculation units 30c and 30f. Is provided with a control amount setting unit 30e that determines the control amount (that is, the amount by which the assist is reduced).
【００３５】操舵操作頻度演算部３０Ｇでは、操舵角セ
ンサ３４で検出された操舵角（ハンドル角）ｈａから操
舵角速度（ハンドル角速度）ｈａ′を求めて、この操舵
角速度ｈａ′が、保舵領域，左操舵操作領域及び右操舵
操作領域の３つの操舵操作領域の中のいずれにあるかを
判断して、この操舵角速度ｈａ′が、異なる領域へ変化
した事象の一定時間内における回数を操舵操作頻度とし
てカウントする。In the steering operation frequency calculation unit 30G, the steering angular velocity (steering wheel angular velocity) ha 'is obtained from the steering angle (steering wheel angle) ha detected by the steering angle sensor 34, and this steering angular velocity ha' It is determined which one of the three steering operation areas, the left steering operation area and the right steering operation area, the steering angular frequency ha ′ is the number of times the event in which the steering angular speed ha ′ changes to a different area within a certain period of time. Count as.
【００３６】なお、保舵領域は、操舵角速度ｈａ′が０
の近傍の領域であるが、ここでは、この保舵領域を、−
５deg/s ≦ｈａ′≦５deg/s の範囲に設定している。ま
た、ここでは、左操舵を正方向、右操舵を負方向に設定
する。また、左操舵操作領域及び右操舵操作領域は、こ
の保舵領域との間に、一定の隔たりを有するように設定
されている。つまり、左操舵操作領域は、２０deg/s≦
ｈａ′の範囲に設定され、右操舵操作領域は、ｈａ′≦
−２０deg/s の範囲に設定されている。そして、これら
の左操舵操作領域及び右操舵操作領域と保舵領域との
間、即ち、−２０deg/s ＜ｈａ′＜−５deg/s ，５deg/
s ＜ｈａ′＜２０deg/s の範囲は不感帯になっている。In the steering area, the steering angular velocity ha 'is 0.
The area near the steering wheel holding area is −
It is set within the range of 5 deg / s ≤ ha '≤ 5 deg / s. Further, here, the left steering is set to the positive direction and the right steering is set to the negative direction. The left steering operation area and the right steering operation area are set so as to have a certain distance from the steering holding area. That is, the left steering operation area is 20 deg / s ≦
It is set in the range of ha ', and the right steering operation area is ha' ≤
It is set in the range of -20deg / s. Then, between the left steering operation area and the right steering operation area and the steering holding area, that is, −20 deg / s <ha ′ <− 5 deg / s, 5 deg /
The range of s <ha '<20 deg / s is a dead zone.
【００３７】例えば、図９に示すように操舵角速度ｈ
ａ′が変化したときについて、操舵操作頻度をカウント
してみる。操舵開始時には、操舵角速度ｈａ′は保舵領
域にあり、操舵開始後時刻ｔ１で操舵角速度ｈａ′が左
操舵操作領域に入ると、ここで、操舵操作回数としてカ
ウントする。For example, as shown in FIG. 9, the steering angular velocity h
The steering operation frequency is counted when a'changes. At the start of steering, the steering angular velocity ha 'is in the steering holding region, and when the steering angular velocity ha' enters the left steering operation region at time t1 after the start of steering, it is counted here as the number of steering operations.
【００３８】そして、次に、操舵角速度ｈａ′が保舵領
域側へ戻されるが（符号ａ１参照）、不感帯に入った後
再び左操舵操作領域に戻されて（符号ａ２参照）他の領
域（保舵領域）には操作されないので、操舵操作回数と
してはカウントしない。ついで、操舵角速度ｈａ′が左
操舵操作領域から保舵領域に戻されると（時刻ｔ２）、
ここで、操舵操作回数としてカウントする。さらに、次
に、操舵角速度ｈａ′が右操舵側へ戻されるが（符号ａ
３参照）、不感帯に入った後再び保舵領域に戻されて
（符号ａ４参照）他の領域（左操舵操作領域又は右操舵
操作領域）には操作されないので、操舵操作回数として
はカウントしない。Next, the steering angular velocity ha 'is returned to the steering holding area side (see reference numeral a1), but is returned to the left steering operation area after entering the dead zone (see reference numeral a2) and other areas (see reference numeral a2). Since it is not operated in the steering holding area), it is not counted as the number of steering operations. Next, when the steering angular velocity ha 'is returned from the left steering operation area to the steering holding area (time t2),
Here, the number of steering operations is counted. Further, next, the steering angular velocity ha 'is returned to the right steering side (reference numeral a
3), the steering wheel is returned to the steering holding area after entering the dead zone (see reference numeral a4), and is not operated in other areas (left steering operation area or right steering operation area), so it is not counted as the number of steering operations.
【００３９】そして、操舵角速度ｈａ′が保舵領域から
右操舵操作領域に操作されたところで（時刻ｔ３）、操
舵操作回数としてカウントする。さらに、操舵角速度ｈ
ａ′が右操舵操作領域から保舵領域に操作されたところ
で（時刻ｔ４）、操舵操作回数としてカウントし、操舵
角速度ｈａ′が保舵領域から左操舵操作領域に操作され
たところで（時刻ｔ５）、操舵操作回数としてカウント
する。When the steering angular velocity ha 'is operated from the steering holding region to the right steering operation region (time t3), the number of steering operations is counted. Furthermore, the steering angular velocity h
When a'is operated from the right steering operation area to the steering holding area (time t4), it is counted as the number of steering operations, and the steering angular speed ha 'is operated from the steering area to the left steering operation area (time t5). , The number of steering operations is counted.
【００４０】このようにして、一定時間（単位時間）内
の操舵操作回数を操舵操作頻度とする。したがって、時
刻０から時刻ｔ６までの範囲を単位時間とすると、この
間の操舵操作回数は５であり、時刻ｔ６の時点では、操
舵操作頻度は５となる。なお、ここでは、操舵角速度ｈ
ａ′の検出値に基づいて、一定の周期（例えば５０msec
周期）で操舵操作回数をカウントして、一定時間（例え
ば４秒間）に操舵操作回数が何回あったかを操舵操作頻
度としている。この実施例の場合、現時点から過去４秒
間（つまり、４秒前から現在まで）のサンプリングから
操舵操作頻度を求めている。ここでは、サンプリング周
期が５０msecなので、合計で８０回のサンプリングを行
なうことになる。したがって、この８０回中の操舵変化
のあった回数が操舵操作頻度になる。In this way, the number of steering operations within a fixed time (unit time) is defined as the steering operation frequency. Therefore, assuming that the unit time is the range from time 0 to time t6, the number of steering operations during this period is 5, and the steering operation frequency is 5 at time t6. Note that here, the steering angular velocity h
Based on the detected value of a ', a fixed cycle (for example, 50 msec)
The number of steering operations is counted in a cycle, and the number of steering operations in a certain time (for example, 4 seconds) is used as the steering operation frequency. In the case of this embodiment, the steering operation frequency is obtained from sampling for the past 4 seconds from the present time (that is, from 4 seconds before to the present). Here, since the sampling period is 50 msec, a total of 80 times of sampling will be performed. Therefore, the number of steering changes in the 80 times is the steering operation frequency.
【００４１】なお、このようにサンプリング周期が５０
msecと短く設定されているので、操舵操作を速く行なっ
た場合にも、操舵角速度ｈａ′が保舵領域を通過したこ
とは十分にサンプリングできる。そして、この操舵操作
頻度が低くてしかも操舵角ｈａが適当に与えられている
ときに、保舵状態にあるといえる。そして、操舵操作頻
度が低いほど、保舵状態のレベルが高いものとする。As described above, the sampling cycle is 50
Since it is set to a short msec, it can be sufficiently sampled that the steering angular velocity ha 'has passed through the steering holding region even when the steering operation is performed quickly. It can be said that the steering is maintained when the steering operation frequency is low and the steering angle ha is appropriately provided. The lower the steering operation frequency, the higher the level of the steering holding state.
【００４２】車速対応適合度算出部３０ｃでは、図２
（Ｂ）に示すように、車速対応のファジィルール（つま
り、メンバシップ関数）によって、車速対応適合度を決
定するようになっている。図２（Ｂ）に示すメンバシッ
プ関数について説明すると、ここでは、低速領域（０〜
４０km/h）における適合度（車庫入れ適合度）と、中低
速領域（２０〜６０km/h）における適合度（市街地低速
時適合度、以下、市街地Ａ適合度という）と、中速領域
（４０〜８０km/h）における適合度（市街地高速時適合
度、以下、市街地Ｂ適合度という）と、中高速領域（６
０〜１００km/h）における適合度（郊外適合度）と、高
速領域（８０km/h以上）における適合度（高速道路適合
度）とを決定する。In the vehicle speed corresponding fitness calculating section 30c, as shown in FIG.
As shown in (B), the vehicle speed correspondence suitability is determined by a fuzzy rule corresponding to the vehicle speed (that is, a membership function). The membership function shown in FIG. 2B will be described here.
40 km / h) (fitness for garage), medium and low speed range (20-60 km / h) for goodness (city low speed compatibility, hereinafter referred to as city A compatibility), and medium speed range (40 km / h) Approximately 80km / h) (Fitness at high speed in urban area, hereinafter referred to as Goodness of urban area B) and medium and high speed area (6
The fitness (suburb fitness) in 0 to 100 km / h) and the fitness (highway fitness) in the high speed region (80 km / h or more) are determined.
【００４３】車庫入れ適合度は、車庫入れ等を考慮して
操舵の容易性（即ち、ハンドルの軽さ）を最も重視する
適合度であり、操舵アシスト量が大きくなるように、ア
シスト減少制御量を小さくする評価Ｓ（スモール）に関
する適合度である。この車庫入れ適合度は、０〜２０km
/hの範囲では１．０、２０km/h以上になると１．０から
次第に減少して４０km/hで０となる。The garage entry suitability is a suitability in which the easiness of steering (that is, the lightness of the steering wheel) is given the highest priority in consideration of the garage entry, and the assist decrease control amount is set so that the steering assist amount becomes large. Is a suitability for the evaluation S (small) that reduces This garage fit is 0-20km
In the range of / h, it becomes 1.0, and when it exceeds 20 km / h, it gradually decreases from 1.0 and becomes 0 at 40 km / h.
【００４４】市街地Ａ適合度は、例えば混雑して速度を
出せない市街地走行パターンで、操舵の安定性よりも操
舵の容易性（即ち、ハンドルの軽さ）を重視する適合度
であり、操舵アシスト量がやや大きくなるように、アシ
スト減少制御量をやや小さくする評価ＭＳ（ミディアム
スモール）に関する適合度である。この市街地Ａ適合度
は、２０〜４０km/hの範囲では０から次第に増加して４
０km/hで１．０となり、４０〜６０km/hの範囲では１．
０から次第に減少して６０km/hで０となる。The urban area A suitability is, for example, an urban area traveling pattern in which the vehicle cannot be driven at a high speed due to congestion, and it is a degree of suitability in which ease of steering (ie, lightness of steering wheel) is more important than stability of steering. It is the degree of conformity with respect to the evaluation MS (medium small) in which the assist decrease control amount is made slightly smaller so that the amount becomes slightly larger. The suitability for urban area A gradually increases from 0 in the range of 20 to 40 km / h to 4
It becomes 1.0 at 0 km / h, and becomes 1. at 40 to 60 km / h.
It gradually decreases from 0 and becomes 0 at 60 km / h.
【００４５】市街地Ｂ適合度は、比較的速度を出せる市
街地走行パターンで、操舵の安定性と操舵の容易性（即
ち、ハンドルの軽さ）とを均衡させる適合度であり、操
舵アシスト量が中程度になるように、アシスト減少制御
量を中ぐらいにする評価Ｍ（ミディアム）に関する適合
度である。この市街地Ｂ適合度は、４０〜６０km/hの範
囲では０から次第に増加して６０km/hで１．０となり、
６０〜８０km/hの範囲では１．０から次第に減少して８
０km/hで０となる。The urban area B conformity is an urban area traveling pattern in which a relatively high speed can be achieved, and is a degree of conformity that balances the steering stability and the steering ease (that is, the lightness of the steering wheel), and the steering assist amount is medium. It is the degree of conformity with respect to the evaluation M (medium) in which the assist decrease control amount is set to a medium level so that the degree becomes moderate. This urban area B conformity gradually increases from 0 in the range of 40 to 60 km / h to 1.0 at 60 km / h,
In the range of 60-80 km / h, it gradually decreases from 1.0 to 8
It becomes 0 at 0 km / h.
【００４６】郊外適合度は、速度を出せる郊外走行パタ
ーンで、操舵の安定性を操舵の容易性（即ち、ハンドル
の軽さ）よりもやや重視する適合度であり、操舵アシス
ト量がやや小さくなるように、アシスト減少制御量をや
や大きくする評価ＭＢ（ミディアムビッグ）に関する適
合度である。この郊外適合度は、６０〜８０km/hの範囲
では０から次第に増加して８０km/hで１．０となり、８
０〜１００km/hの範囲では１．０から次第に減少して１
００km/hで０となる。The suburb suitability is a suburban running pattern capable of speeding up, and is a suitability in which the stability of steering is slightly more important than the ease of steering (that is, the lightness of the steering wheel), and the steering assist amount is slightly smaller. As described above, the degree of suitability is for the evaluation MB (medium big) that slightly increases the assist decrease control amount. This suburb suitability gradually increases from 0 in the range of 60 to 80 km / h to 1.0 at 80 km / h,
In the range of 0-100km / h, it gradually decreases from 1.0 and becomes 1
It becomes 0 at 00 km / h.
【００４７】高速道路適合度は、高速道路の走行パター
ンで、操舵の安定性を操舵の容易性（即ち、ハンドルの
軽さ）よりもぐっと重視する適合度であり、操舵アシス
ト量が小さくなるように、アシスト減少制御量を大きく
する評価Ｂ（ビッグ）に関する適合度である。この高速
道路適合度は、８０〜１００km/hの範囲では０から次第
に増加して１００km/hで１．０となり、１００km/h以上
の範囲では１．０となる。The highway conformity is a conformity in which the stability of steering is more important than the easiness of steering (that is, the lightness of the steering wheel) in the traveling pattern of the highway, and the steering assist amount becomes small. In addition, it is the degree of conformity regarding the evaluation B (big) for increasing the assist decrease control amount. This highway compatibility gradually increases from 0 in the range of 80 to 100 km / h to 1.0 at 100 km / h, and becomes 1.0 in the range of 100 km / h or more.
【００４８】また、保舵状態対応適合度算出部３０ｆで
は、図２（Ａ）に示すように、車速Ｖと操舵角ｈａと操
舵操作頻度とからファジィルール（メンバシップ関数）
によって、適合度を決定する。ここでは、車速対応の適
合度と、操舵角対応の適合度と、操舵操作頻度対応の適
合度とのうちの最も小さいものを保舵状態対応適合度、
つまり、アシスト減少制御量を小さくする評価Ｓ（スモ
ール）に関する適合度とする。Further, in the steering-holding state corresponding fitness calculating section 30f, as shown in FIG. 2A, a fuzzy rule (membership function) is calculated from the vehicle speed V, the steering angle ha, and the steering operation frequency.
Determines the goodness of fit. Here, the smallest one of the goodness of fit for the vehicle speed, the goodness of fit for the steering angle, and the goodness of fit for the steering operation frequency is the suitability for the steering holding state,
That is, the degree of conformity with respect to the evaluation S (small) that reduces the assist decrease control amount is set.
【００４９】図２（Ａ）に示すメンバシップ関数につい
て説明すると、左側の車速対応の適合度に関するメンバ
シップ関数は、車速という入力変数に対する適合度であ
る。ここでは、中速以上の速度域で、保舵状態対応の制
御を行なうように、この車速対応の適合度（保舵適合
度）を設定している。これは、中速よりも低い速度域で
は、操舵アシスト量が十分に与えられているので、ハン
ドルをほぼ一定に保つための保舵力がドライバの負担と
ならないが、中速以上の速度域になると、アシスト減少
制御量が増えて操舵アシスト量が減少するので、保舵力
を与えることが次第にドライバの負担となる。このた
め、車速対応の保舵適合度を設定しているのである。た
だし、この保舵適合度は、中速域では車速が上昇するに
したがって増大して、高速域で１．０に設定されてい
る。Explaining the membership function shown in FIG. 2A, the membership function relating to the vehicle speed-corresponding fitness on the left side is the fitness to the input variable called vehicle speed. Here, the suitability for the vehicle speed (steering suitability) is set so that the control for the steered state is performed in the medium speed range or higher. This is because the steering assist amount for keeping the steering wheel almost constant does not burden the driver because the steering assist amount is sufficiently given in the speed range lower than the middle speed, but in the speed range above the middle speed. Then, since the assist decrease control amount increases and the steering assist amount decreases, it becomes a burden on the driver to apply the steering holding force. For this reason, the steering holding suitability corresponding to the vehicle speed is set. However, the steering holding suitability increases in the medium speed range as the vehicle speed increases, and is set to 1.0 in the high speed range.
【００５０】図２（Ａ）の中央の操舵角対応の適合度に
関するメンバシップ関数は、操舵角ｈａという入力変数
に対する保舵適合度であり、保舵力を要するのは、操舵
角が与えられたときで、操舵角が０ならば保舵力は要さ
ない。ただし、制御の安定性を考慮して、この保舵適合
度は、操舵角が０から大きくなるのにしたがって増大し
て一定の操舵角（ここでは２０ｄｅｇ）以上では１．０
に設定されている。The membership function relating to the matching degree corresponding to the central steering angle in FIG. 2A is the steering holding suitability with respect to the input variable of the steering angle ha, and the steering holding angle is given to the steering angle. When the steering angle is 0, no steering power is required. However, in consideration of control stability, the steering holding adaptability increases as the steering angle increases from 0 and becomes 1.0 at a constant steering angle (here, 20 deg) or more.
Is set to.
【００５１】図２（Ａ）の右側の操舵操作頻度対応の適
合度に関するメンバシップ関数は、操舵操作頻度という
入力変数に対する保舵適合度であり、保舵時には、操舵
操作は行なわれないので操舵操作の頻度は０又は極めて
少ないはずである。したがって、操舵操作頻度が低い時
（ここでは操舵操作頻度が２以下）には、保舵適合度を
１．０として、それ以上の操舵操作頻度では保舵適合度
を減少させている。ただし、この例では、操舵操作頻度
が３になると保舵適合度を０まで減じている。The membership function relating to the matching degree corresponding to the steering operation frequency on the right side of FIG. 2A is the steering holding matching degree with respect to the input variable of the steering operation frequency. Since steering operation is not performed during steering, steering operation is performed. The frequency of operations should be zero or very low. Therefore, when the steering operation frequency is low (here, the steering operation frequency is 2 or less), the steering holding suitability is set to 1.0, and when the steering operation frequency is higher than that, the steering holding suitability is decreased. However, in this example, when the steering operation frequency becomes 3, the steering retention suitability is reduced to 0.
【００５２】このようにして、３つの保舵適合度のうち
から最小値を選んで、操舵アシスト量を大きくさせるた
めの制御に用いる。ここでは、特別説明しないが、車速
Ｖや操舵操作頻度以外に、旋回状態に対応する横加速度
や加減速状態に対応して制御量を設定すること等も考慮
しており、この場合には、前後加速度等に応じたメンバ
シップ関数を用意する。In this way, the minimum value is selected from the three steering holding suitability values and used for the control for increasing the steering assist amount. Although not specifically described here, in addition to the vehicle speed V and the steering operation frequency, setting the control amount in accordance with the lateral acceleration corresponding to the turning state and the acceleration / deceleration state is also considered. In this case, Prepare a membership function according to longitudinal acceleration.
【００５３】なお、ここでは、アシスト減少制御量（出
力変数）の決定を、図３に示すようなメンバシップ関数
で行なうようになっている。つまり、ここでは、Ｓ（ス
モール），ＭＳ（ミディアムスモール），Ｍ（ミディア
ム），ＭＢ（ミディアムビッグ），Ｂ（ビッグ）の５段
階に分けており、これらの各適合度を重心法によって合
成して、アシスト減少制御量（出力変数）を決定する。
したがって、評価Ｓではアシスト量は逆に大きくなっ
て、ここでは１００％のアシスト状態になっている。ま
た、評価ＭＳではアシスト量はやや大きくなって、７５
％のアシスト状態になっており、評価Ｍではアシスト量
は中程度で、ここでは５０％のアシスト状態になってい
る。評価ＭＢではアシスト量はやや小さくなって、ここ
では２５％のアシスト状態になっており、評価Ｂではア
シスト量はさらに小さくなって、ここでは０％のアシス
ト状態になっている。Here, the assist decrease control amount (output variable) is determined by the membership function as shown in FIG. In other words, here, it is divided into five stages of S (small), MS (medium small), M (medium), MB (medium big), and B (big), and these respective goodness of fits are synthesized by the centroid method. Then, the assist decrease control amount (output variable) is determined.
Therefore, in the evaluation S, the assist amount is increased on the contrary, and the assist state is 100% here. In the evaluation MS, the assist amount was slightly larger,
%, The assist amount is medium in the evaluation M, and is 50% here. In the evaluation MB, the assist amount is a little small, and the assist state is 25% here, and in the evaluation B, the assist amount is even smaller, and the assist state is 0% here.
【００５４】そして、制御量設定部３０ｅでは、これら
の適合度算出部３０ｃ，３０ｆで求めた適合度から、図
３に示すようなメンバシップ関数を用いて、例えば重心
法により制御量（つまり、アシストを減少する量）を決
定するようになっている。なお、車速対応の適合度を、
低速（車庫入れパターン；図２（Ａ）中符号Ａ１）と、
中速（取廻性を重視する市街地走行パターン；図２
（Ａ）中符号Ａ２）と、高速（取廻性を重視する高速道
路走行パターン；図２（Ａ）中符号Ａ２）との３パター
ンのみとして、それぞれのアシスト減少制御量（出力変
数）を、Ｓ（スモール），Ｍ（ミディアム），Ｂ（ビッ
グ）の３段階のみに分けることも考えられる。この場
合、アシスト減少制御量（出力変数）の決定を、図４に
示すように、Ｓ（スモール），Ｍ（ミディアム），Ｂ
（ビッグ）の３段階にの評価クラスのメンバシップ関数
で構成してもよい。Then, the control amount setting unit 30e uses the membership functions as shown in FIG. 3 to calculate the control amount (that is, the control amount (that is, the following) from the fitness calculated by the fitness calculating units 30c and 30f. The amount to decrease the assist) is determined. In addition, the compatibility for vehicle speed is
Low speed (garage entry pattern; symbol A1 in FIG. 2A),
Medium speed (Urban driving pattern that emphasizes ease of handling; Fig. 2
(A) Medium code A2) and high speed (highway traveling pattern that places importance on ease of operation; symbol A2 in FIG. 2A), only each of the three patterns of assist decrease control amount (output variable) It is also possible to divide it into only three stages: S (small), M (medium), and B (big). In this case, the assist decrease control amount (output variable) is determined as shown in FIG. 4 by S (small), M (medium), and B (medium).
The membership function of the evaluation class may be configured in three stages of (big).
【００５５】本発明の一実施例としてのファジィ制御式
電子制御パワーステアリング装置は、上述のように構成
されているので、例えば図７に示すようにして、パワー
ステアリングの電子制御が行なわれる。つまり、まず、
車速センサ３１及び操舵角センサ３４からのセンサ信号
を読み込み（ステップＳ１）、これらのセンサ信号をコ
ントロールユニット３０に入力して、アナログ信号をデ
ジタル信号に変換処理する（ステップＳ２）。Since the fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus as one embodiment of the present invention is constructed as described above, the electronic control of the power steering is performed as shown in FIG. 7, for example. That is, first
The sensor signals from the vehicle speed sensor 31 and the steering angle sensor 34 are read (step S1), these sensor signals are input to the control unit 30, and an analog signal is converted into a digital signal (step S2).
【００５６】さらに、操舵操作頻度演算部３０Ｇで、操
舵角センサ３４で検出された操舵角（ハンドル角）ｈａ
から求めた操舵角速度（ハンドル角速度）ｈａ′が、保
舵領域，左操舵操作領域及び右操舵操作領域の３つの操
舵操作領域の中のいずれにあるかを判断して、この操舵
角速度ｈａ′から操舵操作頻度を算出する（ステップＳ
３）。Further, in the steering operation frequency calculation unit 30G, the steering angle (steering wheel angle) ha detected by the steering angle sensor 34.
It is judged from the steering angular velocity ha 'whether the steering angular velocity (steering wheel angular velocity) ha' obtained from the steering angle region is in one of the three steering operation regions of the steering holding region, the left steering operation region and the right steering operation region. Calculate the steering operation frequency (step S
3).
【００５７】そして、ファジィ演算部３０Ｂで、図２に
示すようなメンバシップ関数によって、車速Ｖに基づい
て走行状態に関する適合度を求め、車速Ｖ，操舵角ｈ
ａ，操舵角速度履歴に基づいて保舵適合度を求める（ス
テップＳ４）。そして、これらの適合度から、重心法に
より、目標とするアシスト量を決定する（ステップＳ
５）。さらに、この目標アシスト量を、これに対応する
ソレノイド１９に与える電流量に変換して（ステップＳ
６）、駆動回路、つまり、油圧制御バルブ１８のソレノ
イド１９に出力する（ステップＳ７）。Then, in the fuzzy calculation section 30B, the degree of suitability regarding the traveling state is obtained based on the vehicle speed V by the membership function as shown in FIG. 2, and the vehicle speed V and the steering angle h are obtained.
a, The steering holding suitability is obtained based on the steering angular velocity history (step S4). Then, the target assist amount is determined by the center of gravity method from these suitability values (step S
5). Further, this target assist amount is converted into a current amount given to the corresponding solenoid 19 (step S
6) Output to the drive circuit, that is, the solenoid 19 of the hydraulic control valve 18 (step S7).
【００５８】なお、操舵操作頻度演算部３０Ｇによる操
舵操作頻度の算出については、例えば、図８のフローチ
ャートに示すように行なわれる。つまり、まず、初期設
定を行なう（ステップＨ１）。この初期設定は、検出周
期数ｎを１にし、操舵操作判定データの記憶値Ｍ1 〜Ｍ
80及び操舵操作頻度データの初期値Ｔ0 をすべて０にす
る。なお、検出周期数ｎは、ここでは１〜８０までの８
０だけあり、５０msec周期で４秒間行なわれて合計８０
個になる操舵判定データの検出回数に対応する。操舵判
定データＭ1 〜Ｍ80とは、この８０個の連続した周期で
の操舵判定データであり、操舵操作頻度演算部３０Ｇに
は、常に、直近の８０個のデータが記憶されており、こ
れらの記憶値Ｍ1 〜Ｍ80は毎周期毎に順次更新される。The steering operation frequency calculation section 30G calculates the steering operation frequency, for example, as shown in the flowchart of FIG. That is, first, initial setting is performed (step H1). In this initial setting, the detection cycle number n is set to 1, and the stored values M 1 to M of the steering operation determination data are set.
80 and the initial value T 0 of the steering operation frequency data are all set to 0. In addition, the number of detection cycles n is 8 from 1 to 80 here.
There is only 0, and it is performed for 50 seconds in 4 seconds for a total of 80
It corresponds to the number of detections of individual steering determination data. The steering determination data M 1 to M 80 are the steering determination data in the 80 consecutive cycles, and the steering operation frequency calculation unit 30G always stores the 80 most recent data. The stored values M 1 to M 80 are sequentially updated every cycle.
【００５９】初期設定に続いては、操舵角センサ３４で
検出された操舵角（ハンドル角）ｈａのデータ読込を行
なう（ステップＨ２）。ついで、操舵角ｈａから操舵角
速度（ハンドル角速度）ｈａ′を算出する（ステップＨ
２５）。さらに、操舵角速度ｈａ′が−２０deg/s 以下
かを判断して（ステップＨ３）、操舵角速度ｈａ′が−
２０deg/s 以下ならば、つまり、操舵角速度ｈａ′が右
操舵操作領域にあれば、ステップＨ４に進んで、操舵フ
ラグｈが１かを判断する。この操舵フラグｈは、０と１
と２との何れかをとり、操舵角速度ｈａ′が前回の制御
周期で保舵領域にあればｈ＝０、操舵角速度ｈａ′が前
回の制御周期で右操舵操作領域又は左操舵操作領域にあ
ればｈ＝１となる。また、操舵角速度ｈａ′が不感帯領
域にあるときには、不感帯領域にはいる前の操舵操作領
域に対応したフラグｈの値が保持される。Following the initial setting, data of the steering angle (steering wheel angle) ha detected by the steering angle sensor 34 is read (step H2). Then, the steering angular velocity (steering wheel angular velocity) ha 'is calculated from the steering angle ha (step H
25). Further, it is determined whether the steering angular velocity ha 'is -20 deg / s or less (step H3), and the steering angular velocity ha' is-
If it is 20 deg / s or less, that is, if the steering angular velocity ha 'is in the right steering operation area, it proceeds to step H4 and determines whether the steering flag h is 1. This steering flag h is 0 and 1
If the steering angular velocity ha ′ is in the steering holding region in the previous control cycle, h = 0, and the steering angular velocity ha ′ is in the right steering operation region or the left steering operation region in the previous control period. If h = 1. Further, when the steering angular velocity ha 'is in the dead zone area, the value of the flag h corresponding to the steering operation area before entering the dead zone area is held.
【００６０】したがって、もしも、操舵角速度ｈａ′が
保舵領域からこの右操舵操作領域に操作されて始めての
検出周期では、ｈ＝０となっているので、Ｎ（ノー）ル
ートを経てステップＨ９へ進む。そして、操舵判定値Ｔ
を１として操舵があったことがカウントされる。そし
て、ステップＨ９で、ｈ＝１に変えて、ステップＨ１８
へ進む。Therefore, if the steering angular velocity ha 'is operated from the steering-holding region to this right-steering region for the first detection period, then h = 0, so N (no) route is taken to step H9. move on. Then, the steering determination value T
It is counted that there is steering with 1 as 1. Then, in step H9, h = 1 is changed to step H18.
Go to.
【００６１】ステップＨ１８では、今回の操舵操作頻度
Ｔn を、前回の操舵操作頻度Ｔn-1に操舵判定値Ｔを加
えて、８０周期前の操舵判定値（操舵判定データ）の記
憶値Ｍn を除くことで、算出する。つまり、８０周期前
の操舵判定データＭn に代えて今回の操舵判定データＴ
を採用することで、操舵操作頻度Ｔn を更新する。これ
により、直近の８０個の操舵判定データから操舵操作頻
度Ｔn が算出される。そして、この算出値Ｔn を操舵操
作頻度データとして出力するとともに、次回の操舵操作
頻度算出のために記憶する。At step H18, the steering operation frequency T n of this time is added to the steering operation frequency T n-1 of the previous time and the steering determination value T is added to obtain the stored value M of the steering determination value (steering determination data) 80 cycles before. Calculated by excluding n . That is, instead of the steering determination data M n of 80 cycles ago, the current steering determination data T
Is adopted, the steering operation frequency T n is updated. As a result, the steering operation frequency T n is calculated from the 80 most recent steering determination data. Then, the calculated value T n is output as steering operation frequency data and stored for the next steering operation frequency calculation.
【００６２】ついで、ステップＨ１９で、今回の操舵判
定データＴを第ｎ番目の操舵判定データＭn として記憶
し、ステップＨ２０で、検出周期数ｎをｎ＋１に繰り上
げて、ステップＨ２１〜Ｈ２３で、検出周期数ｎが８０
の次に１に戻るような操作を行なう。即ち、ステップＨ
２１でｎが８１かどうかを判定して、ｎが８０以下な
ら、なにもしないでステップＨ１にリターンする。そし
て、ｎが８１であれば、ステップＨ２２で検出周期数ｎ
を１に設定し直して、ステップＨ２３でこの時の操舵操
作頻度データＴn であるＴ80をＴ0 に設定して、次回の
操舵操作頻度算出にそなえる。Next, at step H19, the current steering determination data T is stored as the nth steering determination data M n , at step H20 the detection cycle number n is advanced to n + 1, and at steps H21 to H23 detection is performed. The number of cycles n is 80
Then, perform an operation to return to 1. That is, step H
In step 21, it is determined whether n is 81. If n is 80 or less, nothing is done and the process returns to step H1. If n is 81, the number of detection cycles n is determined in step H22.
Is reset to 1, and in step H23, the steering operation frequency data T n at this time T 80 is set to T 0 to prepare for the next steering operation frequency calculation.
【００６３】また、もしも、操舵角速度ｈａ′が右操舵
操作領域に保持されていれば、前回の検出周期でｈ＝１
となっているので、ステップＨ４からＹ（イエス）ルー
トを経てステップＨ８へ進んで、操舵判定値Ｔを０とし
て操舵をカウントしない。そして、ステップＨ１８へ進
んで、上述と同様に、８０周期前の操舵判定データＭ n
に代えて今回の操舵判定データＴを採用することで、操
舵操作頻度Ｔn を更新する。If the steering angular velocity ha 'is steered to the right,
If held in the operation area, h = 1 in the previous detection cycle
Therefore, from Step H4 to Y (Yes)
To step H8, the steering determination value T is set to 0.
Does not count steering. And proceed to step H18
Then, similarly to the above, the steering determination data M 80 cycles before n
By using the steering determination data T of this time instead of
Rudder operation frequency TnTo update.
【００６４】さらに、上述と同様に、ステップＨ１９〜
Ｈ２３の処理を行なう。操舵角速度ｈａ′が−２０deg/
s 以下でないならば、ステップＨ３からステップＨ５に
進んで、操舵角速度ｈａ′が２０deg/s 以上か判断す
る。操舵角速度ｈａ′が２０deg/s 以上ならば、つま
り、操舵角速度ｈａ′が左操舵操作領域にあれば、ステ
ップＨ６に進んで、操舵フラグｈが１かを判断する。Further, similarly to the above, steps H19-
The processing of H23 is performed. Steering angular velocity ha 'is -20deg /
If not less than s, the process proceeds from step H3 to step H5, and it is determined whether the steering angular velocity ha 'is 20 deg / s or more. If the steering angular velocity ha 'is 20 deg / s or more, that is, if the steering angular velocity ha' is in the left steering operation area, the process proceeds to step H6 and it is determined whether the steering flag h is 1.
【００６５】操舵角速度ｈａ′が保舵領域からこの左操
舵操作領域に操作されて始めての検出周期では、ｈ＝０
となっているので、Ｎ（ノー）ルートを経てステップＨ
１２へ進む。そして、操舵判定値Ｔを１として操舵があ
ったことがカウントされる。ついで、ステップＨ１４
で、ｈ＝１に変えて、ステップＨ１８へ進み、ステップ
Ｈ１８〜Ｈ２３で上述と同様の処理を行なう。In the first detection cycle when the steering angular velocity ha 'is operated from the steering holding region to this left steering operation region, h = 0.
Since it has become, it is step H via the N (no) route.
Proceed to 12. Then, the steering determination value T is set to 1 and the steering is counted. Then, step H14
Then, change to h = 1, proceed to step H18, and perform the same processing as above in steps H18 to H23.
【００６６】また、操舵角速度ｈａ′が左操舵操作領域
に保持されていれば、前回の検出周期でｈ＝２となって
いるので、ステップＦ６からＹ（イエス）ルートを経て
ステップＨ１１へ進んで、操舵判定値Ｔを０として操舵
をカウントしないで、ステップＨ１８〜Ｈ２３で上述と
同様の処理を行なう。操舵角速度ｈａ′が−２０deg/s
以下でなく２０deg/s 以上でもないならば、ステップＨ
３からステップＨ５を経てステップＨ７に進んで、操舵
角速度ｈａ′が−５deg/s 以上で５deg/s 以下の範囲内
にあるか判断する。操舵角速度ｈａ′がこの範囲内にあ
れば、つまり、操舵角速度ｈａ′が保舵領域にあれば、
ステップＨ１３に進んで、操舵フラグｈが０かを判断す
る。If the steering angular velocity ha 'is held in the left steering operation area, h = 2 in the previous detection cycle, and therefore the process proceeds from step F6 through the Y (yes) route to step H11. The steering determination value T is set to 0 and the steering is not counted, and the same processing as described above is performed in steps H18 to H23. Steering angular velocity ha 'is -20 deg / s
If not less than 20deg / s or more, step H
From 3 to step H5, the process proceeds to step H7, and it is determined whether the steering angular velocity ha 'is within the range of -5 deg / s or more and 5 deg / s or less. If the steering angular velocity ha 'is within this range, that is, if the steering angular velocity ha' is in the steering holding region,
In step H13, it is determined whether the steering flag h is 0.
【００６７】もしも、操舵角速度ｈａ′が左操舵操作領
域又は右操舵操作領域から、この保舵領域に操作されて
始めての検出周期では、ｈ＝１となっているので、Ｎ
（ノー）ルートを経てステップＨ１６へ進む。そして、
操舵判定値Ｔを１として操舵があったことがカウントさ
れる。ついで、ステップＨ１７で、ｈ＝０に変えて、ス
テップＨ１８へ進み、ステップＨ１８〜Ｈ２３で上述と
同様の処理を行なう。If the steering angular velocity ha 'is changed from the left steering operation region or the right steering operation region to this steering holding region and the detection period is the first, h = 1, so N
(No) Go through the route to step H16. And
The steering determination value T is set to 1 and the steering is counted. Next, in step H17, h = 0 is changed to step H18, and the same processing as described above is performed in steps H18 to H23.
【００６８】また、操舵角速度ｈａ′が保舵領域に保持
されていれば、前回の検出周期でｈ＝０となっているの
で、ステップＦ６からＹ（イエス）ルートを経てステッ
プＨ１１へ進んで、操舵判定値Ｔを０として操舵をカウ
ントしないで、ステップＨ１８〜Ｈ２３で上述と同様の
処理を行なう。操舵角速度ｈａ′が不感帯領域（−２０
deg/s 〜−５deg/s ，５deg/s 〜２０deg/s ）にあれ
ば、ステップＨ３，Ｈ５，Ｈ７を経てステップＨ２４に
進んで、操舵判定値Ｔを０として操舵をカウントしない
で、ステップＨ１８〜Ｈ２３で上述と同様の処理を行な
う。If the steering angular velocity ha 'is held in the steering-holding region, h = 0 in the previous detection cycle, so the process proceeds from step F6 via the Y (yes) route to step H11. The steering determination value T is set to 0 and the steering is not counted, and the same processing as described above is performed in steps H18 to H23. The steering angular velocity ha 'is in the dead zone (-20
deg / s to -5 deg / s, 5 deg / s to 20 deg / s), the process proceeds to step H24 through steps H3, H5 and H7, and the steering determination value T is set to 0, and the steering is not counted. The same processing as described above is performed at H23.
【００６９】このようにして、各検出周期毎に、操舵操
作頻度データＴn が更新されて、最新の操舵操作頻度デ
ータＴn が前述の操舵アシスト量の設定のために用いら
れる。ここで、具体的な入力変数（車速Ｖ，操舵操作頻
度）に対して、出力変数（アシスト減少制御量又はアシ
スト量）を求めてみる。例えば、車速が７０km/hの時に
は、市街地Ｂ適合度が０．５、郊外適合度が０．５であ
り、この車速のみに対応して出力変数（アシスト量）を
求めると、図５に示す点Ｐ１のように、アシスト量とし
ては３７．５％となる。しかし、一方で、操舵操作頻度
が例えば１で操舵角が１０ｄｅｇの時には、車速に関す
る保舵適合度が１．０であり、操舵角に関する保舵適合
度が０．５であり、操舵操作頻度に関する保舵適合度が
１．０である。したがって、この保舵適合度の中の最小
値０．５を採用して、制御量をＳにする保舵適合度０．
５と、上述の車速に関する適合度とから、重心法によっ
て出力変数（アシスト量）を求めると、図６に示す点Ｐ
２のようになり、操舵操作頻度を考慮しない場合〔点Ｐ
１（＝３７．５％）参照〕に比べて、アシスト量が大き
くなる。In this way, the steering operation frequency data T n is updated for each detection cycle, and the latest steering operation frequency data T n is used for setting the above-mentioned steering assist amount. Here, an output variable (assist decrease control amount or assist amount) will be calculated with respect to specific input variables (vehicle speed V, steering operation frequency). For example, when the vehicle speed is 70 km / h, the city B conformity is 0.5 and the suburb conformity is 0.5. When the output variable (assist amount) is calculated corresponding to only this car speed, it is shown in FIG. As at point P1, the assist amount is 37.5%. However, on the other hand, when the steering operation frequency is 1, for example, and the steering angle is 10 deg, the steering holding suitability for the vehicle speed is 1.0, the steering holding suitability for the steering angle is 0.5, and the steering operation frequency is related. The steering retention suitability is 1.0. Therefore, by adopting the minimum value 0.5 of the steering holding suitability, the steering holding suitability of 0.
When the output variable (the assist amount) is obtained by the center of gravity method from 5 and the above-mentioned conformity with respect to the vehicle speed, a point P shown in FIG.
2 and the steering operation frequency is not taken into consideration [point P
1 (= 37.5%)], the assist amount becomes larger.
【００７０】この結果、本装置では、車速に応じて、低
速になるほどハンドルが軽くなって操舵を容易に行な
え、高速になるにしたがってハンドルが安定するように
なる効果に加えて、高速域でドライバが保舵操作を行な
っているときには、その保舵状態のレベルに応じて操舵
アシスト量が増加され、小さい保舵力で容易に保舵を行
なえるようになる効果がある。As a result, according to the present device, the steering wheel becomes lighter as the vehicle speed becomes lower and steering becomes easier according to the vehicle speed, and the steering wheel becomes stable as the vehicle speed becomes higher. Is performing the steering operation, the steering assist amount is increased according to the level of the steering state, so that the steering operation can be easily performed with a small steering force.
【００７１】また、操舵操作を行なうと、操舵操作頻度
に応じて操舵アシスト量が増加されなくなるので、高速
時におけるハンドル安定性は十分に確保される。これに
より、高速時におけるハンドル安定性を確保しながら、
ドライバの操舵負担が軽減されて、ドライバの疲労軽減
や、これによる適切な操舵操作の推進に寄与しうる利点
がある。Further, when the steering operation is performed, the steering assist amount is not increased according to the frequency of the steering operation, so that the stability of the steering wheel at high speed is sufficiently ensured. This ensures steering stability at high speed,
There is an advantage that the steering load on the driver is reduced, which contributes to the reduction of driver fatigue and the promotion of appropriate steering operation.
【００７２】このような本装置によるドライバの操舵負
担の軽減状況を具体的に評価すると、図１０に示すよう
に、ファジィ制御による保舵状態に対応した操舵アシス
ト量制御を行なった場合には、操舵仕事量（＝操舵角×
操舵力）が減少して、この分だけ操舵アシスト能力が向
上するのである。なお、当然ながら、上述の各ファジィ
ルールの特性を保持しつつ、各メンバシップ関数の具体
的な特性値を変更しうるものである。When the situation of reducing the driver's steering load by this device is specifically evaluated, as shown in FIG. 10, when the steering assist amount control corresponding to the steering holding state by the fuzzy control is performed, Steering work (= steering angle x
The steering force) is reduced, and the steering assist capability is improved accordingly. Of course, it is possible to change the specific characteristic value of each membership function while maintaining the characteristic of each fuzzy rule described above.
【００７３】また、本実施例のファジィ制御式電子制御
パワーステアリング装置では、操舵保舵状態に対応した
ファジィ制御（操舵角速度履歴ファジィ制御）と車速フ
ァジィ制御とを合成した制御構成になっているが、これ
らの制御に他のファジィ制御則を加えるようにすること
なども考えられる。さらに、本装置の制御系は、操舵ア
シスト力を電気信号にて制御しうるものであればどのよ
うなパワーステアリング装置にも適用できる。例えば、
本装置のように、エンジン駆動による油圧ポンプ（エン
ジンポンプ）で駆動されるエンジンポンプ式の油圧式パ
ワーステアリング装置のみならず、電動モータ式の油圧
式パワーステアリング装置にも適用でき、電動パワース
テアリング装置にも適用しうるものである。Further, the fuzzy control type electronically controlled power steering system of the present embodiment has a control configuration in which fuzzy control (steering angular velocity history fuzzy control) and vehicle speed fuzzy control corresponding to the steering holding state are combined. It is also possible to add other fuzzy control rules to these controls. Further, the control system of this device can be applied to any power steering device as long as it can control the steering assist force by an electric signal. For example,
Like the present device, it can be applied not only to an engine pump type hydraulic power steering device driven by an engine driven hydraulic pump (engine pump) but also to an electric motor type hydraulic power steering device. Can also be applied to.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のファジィ制御式電子制御パワーステアリング装置
によれば、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パワーステアリング装置に
おいて、電子制御時の目標アシスト量を設定する目標ア
シスト量設定手段と、該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、該車両の車速を検出する車速
検出手段とをそなえ、上記目標アシスト量設定手段が、
上記車速検出手段で検出された車速と上記操舵角検出手
段で検出された操舵角に基づく保舵状態のレベルとを入
力条件としてファジィルールに基づいて上記目標アシス
ト量を設定するように構成されるので、車両の操舵操作
頻度に応じて最適な操舵力特性を得られるようにでき、
操舵フィーリングの向上に寄与しうる。As described above in detail, according to the fuzzy control type electronically controlled power steering apparatus of the present invention as defined in claim 1, the electronically controlled power steering apparatus electronically controls the steering assist amount in the steering mechanism of the vehicle. A target assist amount setting means for setting a target assist amount during electronic control; a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering mechanism; and a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle. The quantity setting means
It is configured to set the target assist amount based on a fuzzy rule with the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means and the level of the steering holding state based on the steering angle detected by the steering angle detection means as input conditions. Therefore, it is possible to obtain the optimum steering force characteristics according to the frequency of steering operation of the vehicle,
It can contribute to the improvement of steering feeling.
【００７５】また、請求項２記載の本発明のファジィ制
御式電子制御パワーステアリング装置は、上述の構成に
加えて、上記ファジィルールが、上記車両の車速が高速
であるときに、上記保舵状態のレベルの増大に伴って上
記目標アシスト量が増大するように、設定されているの
で、高速時の保舵を軽い力で容易に行なえるようにな
り、ドライバの疲労軽減や、これによる適切な操舵操作
の推進に寄与しうる利点がある。Further, in the fuzzy control type electronically controlled power steering device according to the present invention as defined in claim 2, in addition to the above configuration, the fuzzy rule is such that the steering state is maintained when the vehicle speed of the vehicle is high. The target assist amount is set to increase as the level increases, so it becomes possible to easily hold the steering at high speed with a light force, which reduces driver fatigue and There is an advantage that can contribute to the promotion of steering operation.
【００７６】また、請求項３記載の本発明のファジィ制
御式電子制御パワーステアリング装置は、上述の構成に
加えて、上記保舵状態のレベルが、上記操舵角検出手段
で検出された操舵角と、該操舵角に基づいて求められる
操舵角速度履歴とに基づいて設定されて、操舵操作が行
なわれている時に操舵角速度の変動が少ないほど該保舵
状態のレベルが高いものとされる保舵状況を操舵操作頻
度を適切に把握でき、上述の利点を確実に得やすくな
る。Further, in the fuzzy control type electronically controlled power steering device according to the third aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the level of the steering holding state is the steering angle detected by the steering angle detecting means. A steering holding condition that is set based on a steering angular velocity history obtained based on the steering angle and that the level of the steering holding state is higher as the variation of the steering angular velocity is smaller when a steering operation is performed. The steering operation frequency can be appropriately grasped, and the above-described advantages can be surely obtained.
【図１】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置の要部の模式的な構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置のファジィ制御に用いるメ
ンバシップ関数の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a membership function used for fuzzy control of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置のファジィ制御における各
適合度からパワーステアリングアシスト量を求める台集
合の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a pedestal for obtaining a power steering assist amount from each degree of compatibility in fuzzy control of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置のファジィ制御における各
適合度からパワーステアリングアシスト量を求める台集
合の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a pedestal set for obtaining a power steering assist amount from each suitability in fuzzy control of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置のファジィ制御における車
速ルールの適合度だけからパワーステアリングアシスト
量を求める台集合の具体例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a pedestal set for obtaining the power steering assist amount only from the conformance of the vehicle speed rule in the fuzzy control of the fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置のファジィ制御における各
適合度からパワーステアリングアシスト量を求める具体
例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a specific example of obtaining a power steering assist amount from each degree of compatibility in fuzzy control of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置の制御内容を示すフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the control contents of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置の操舵操作頻度をもとめる
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for determining a steering operation frequency of the fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図９】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電子
制御パワーステアリング装置の操舵操作頻度のカウント
例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of counting a steering operation frequency of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as an embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の一実施例としてのファジィ制御式電
子制御パワーステアリング装置の効果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an effect of a fuzzy control type electronically controlled power steering device as one embodiment of the present invention.
【図１１】従来の電子制御パワーステアリング装置にお
けるインプットシャフト部分及びピニオン部分の縦断面
をパワーステアリング用油圧シリンダとともに示す図で
ある。FIG. 11 is a view showing a vertical cross section of an input shaft portion and a pinion portion in a conventional electronically controlled power steering device together with a power steering hydraulic cylinder.
【図１２】従来の電子制御パワーステアリング装置にお
けるインプットシャフト部分の横断面図であって、図１
１のＡ−Ａ断面図である。FIG. 12 is a transverse cross-sectional view of an input shaft portion of a conventional electronically controlled power steering device, FIG.
It is an AA sectional view of FIG.
【図１３】従来の電子制御パワーステアリング装置にお
いてインプットシャフトに並設された油圧制御バルブの
縦断面を反力プランジャとともに示す構成図であって、
油圧制御バルブ部分は図１２のＣ−Ｃ断面図であり、反
力プランジャ部分は図１１のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a vertical cross section of a hydraulic control valve provided in parallel with an input shaft in a conventional electronically controlled power steering device together with a reaction force plunger;
The hydraulic control valve portion is a sectional view taken along line CC of FIG. 12, and the reaction force plunger portion is a sectional view taken along line BB of FIG. 11.
【図１４】従来の電子制御パワーステアリング装置にお
けるアシスト量の特性を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a characteristic of an assist amount in a conventional electronically controlled power steering device.
１ ファジィ制御式電子制御パワーステアリング装置 １１ インプットシャフト １２ ピニオンギヤ １３ ラック １４ 油圧シリンダ １４Ａ シリンダ １４Ｂ ピストン １４Ｃ，１４Ｄ 油室 １５ トーションバー １６ ロータリバルブ １７ 反力プランジャ １７Ａ チャンバ １８ 油圧制御バルブ １８Ａ プランジャ １８Ｂ，１８Ｃ 油路 １８Ｄ，１８Ｅ 環状油路 １８Ｆ 油路 １９ ソレノイド ２０ スプリング ２２ リターン用オリフィス ２４ オイルリザーバ ２５ ケーシング ３０ コントロールユニット（制御手段） ３０Ｂ 目標アシスト量設定手段としてのファジィ演算
部 ３０Ｇ 操舵操作頻度演算部 ３０ｃ 車速対応適合度算出部 ３０ｅ 制御量設定部 ３０ｆ 保舵状態対応適合度算出部 ３１ 車速センサ ３４ 操舵角センサ1 Fuzzy Control Type Electronically Controlled Power Steering Device 11 Input Shaft 12 Pinion Gear 13 Rack 14 Hydraulic Cylinder 14A Cylinder 14B Piston 14C, 14D Oil Chamber 15 Torsion Bar 16 Rotary Valve 17 Reaction Force Plunger 17A Chamber 18 Hydraulic Control Valve 18A Plunger 18B, 18C Oil Road 18D, 18E Annular oil path 18F Oil path 19 Solenoid 20 Spring 22 Return orifice 24 Oil reservoir 25 Casing 30 Control unit (control means) 30B Fuzzy calculation section as target assist amount setting means 30G Steering operation frequency calculation section 30c Corresponding to vehicle speed Fitness calculation unit 30e Control amount setting unit 30f Steering state correspondence fitness calculation unit 31 Vehicle speed sensor 34 Steering angle sensor
Claims (3)
シスト量を電子制御する電子制御パワーステアリング装
置において、 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
設定手段と、 該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、 該車両の車速を検出する車速検出手段とをそなえ、 上記目標アシスト量設定手段が、上記車速検出手段で検
出された車速と上記操舵角検出手段で検出された操舵角
に基づく保舵状態のレベルとを入力条件としてファジィ
ルールに基づいて上記目標アシスト量を設定するように
構成されていることを特徴とする、ファジィ制御式電子
制御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 in a steering mechanism of a vehicle, and a target assist amount setting means for setting a target assist amount during electronic control, and a steering angle of the steering mechanism. The steering angle detecting means and the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle are provided, and the target assist amount setting means sets the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the steering angle detected by the steering angle detecting means. A fuzzy control type electronically controlled power steering device, which is configured to set the target assist amount based on a fuzzy rule with a level of a steering holding state based on the input condition.
ベルの増大に伴って上記目標アシスト量が増大するよう
に、 設定されていることを特徴とする、請求項１記載のファ
ジィ制御式電子制御パワーステアリング装置。2. The fuzzy rule is set such that when the vehicle speed of the vehicle is high, the target assist amount increases as the level of the steering holding state increases. The fuzzy control type electronically controlled power steering device according to claim 1.
基づいて求められる操舵角速度履歴とに基づいて設定さ
れて、 操舵操作が行なわれている時に操舵角速度の変動が少な
いほど該保舵状態のレベルが高いものとされることを特
徴とする、請求項２記載のファジィ制御式電子制御パワ
ーステアリング装置。3. The steering operation is performed by setting the level of the steering holding state based on a steering angle detected by the steering angle detecting means and a steering angular velocity history obtained based on the steering angle. 3. The fuzzy control type electronically controlled power steering device according to claim 2, wherein the level of the steering holding state is set to be higher as the fluctuation of the steering angular velocity is smaller when the steering angle is being changed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334617A JP2803503B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Fuzzy control type electronic control power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334617A JP2803503B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Fuzzy control type electronic control power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179373A true JPH06179373A (en) | 1994-06-28 |
| JP2803503B2 JP2803503B2 (en) | 1998-09-24 |
Family
ID=18279385
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4334617A Expired - Fee Related JP2803503B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Fuzzy control type electronic control power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803503B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5508919A (en) * | 1993-06-01 | 1996-04-16 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system and control method for controlling power steering apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341277A (en) * | 1986-08-06 | 1988-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | Motor-operated power steering device |
| JPH0443168A (en) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Omron Corp | Power steering device |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4334617A patent/JP2803503B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2803503B2 (en) | 1998-09-24 |
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