JPH0710020A - 電子制御式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の高速走行状態に応じて最適な操舵特性
を得ることのできる電子制御式パワーステアリング装置
を提供する。 【構成】 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式パワーステアリング装置
において、車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ４１
と、車両の操舵角haを検出する操舵角センサ５２を設
け、保舵度合演算部５４が操舵角速度ha’と操舵角変化
量Ｈとから保舵度合係数Ｋ_S を増加し、且つ、操舵角速
度ha’によって変化するパラメータに基づいて保舵度合
係数Ｋ_S を減少し、ファジー演算部５５は車速Ｖと車速
Ｖに横加速度Ｇ_Y を乗算した演算値Ｖ・Ｇ_Y と保舵度合
係数Ｋ_S とを入力条件（メンバシップ関数）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する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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式パワ
ーステアリング装置に関し、例えば、ファジィルールに
よりその目標アシスト量を設定するようにしたものであ
る。

【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。

【０００３】このようなパワーステアリング装置を用い
ることで、例えば、大型車や幅太タイヤを操舵輪に装着
した車両等の大きなハンドル操作力が要求される車両で
あっても、小さなハンドル操作力でハンドル操舵を行な
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
り軽くすることで軽快に操作できるようにしたい。一
方、高速走行時にはハンドルがあまり軽いと走行が不安
定になってしまうので、重くすることで安定して操作で
きるようにしたい。そのため、車速に応じて低速時には
操舵アシスト量を多くし、中高速時には高速になるのに
伴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。

【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る一方、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、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（これを電子制御式パワーステアリング装置とい
う）がある。

【０００５】図１３に従来の電子制御式パワーステアリ
ング装置の一例を表すパワーステアリング用油圧制御部
の概略構成、図１４に図１３のXIV−XIV断面、図１５に
図１３ののXV−XV断面を示す。

【０００６】図１３乃至図１５に示すように、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１２内
に軸受により回転自在に支持されている。このインプッ
トシャフト１１の下端には図示しないブッシュ等を介し
てピニオンギヤ１３が相対回転自在に装着されている。
また、インプットシャフト１１の中空部内にはトーショ
ンバー１４が内装されており、このトーションバー１４
はその上端がインプットシャフト１１にピンにより一体
回転できるように結合される一方、その下端はインプッ
トシャフト１１に対して拘束されずにフリーとなってい
る。

【０００７】インプットシャフト１１の下端のピニオン
ギヤ１３はトーションバー１４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１４を介してピニオンギヤ１３に伝
達されるようになっている。このピニオンギヤ１３はラ
ック１５と噛み合っており、インプットシャフト１１に
よる操舵力がピニオンギヤ１３を介してラック１５に伝
わり、このラック１５を軸方向（図１２において紙面直
交方向）に駆動することで図示しない車輪の操舵を行う
ことができるようになっている。

【０００８】ケーシング１２内において、インプットシ
ャフト１１側とピニオンギヤ１３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
はインプットシャフト１１とピニオンギヤ１３との周方
向の位相差に応じて開閉するようになっている。そし
て、このロータリバルブ１６には外部に設けられたオイ
ルポンプ１７の作動油供給管１８及びオイルリザーバ１
９の作動油排出管２０が接続されている。一方、２１は
パワーステアリング用油圧シリンダであり、この油圧シ
リンダ２１は車体側の所定の部材に設置された中空のシ
リンダ２２内にピストン２３が軸方向移動自在に支持さ
れて構成され、このピストン２３のピストン軸２４は前
述したラック１５の途中に固結されている。そして、ピ
ストン２３はシリンダ２２内を左右に仕切り、油室２
５，２６を形成している。

【０００９】従って、インプットシャフト１１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１４は捩じれ
を生じながらピニオンギヤ１３に操舵力を伝達する。す
ると、このピニオンギヤ１３がインプットシャフト１１
に対して操舵側へ位相差を生じるようになり、この位相
差に応じてロータリバルブ１６が駆動する。そして、こ
のロータリバルブ１６の開閉に応じてオイルポンプ１７
から作動油供給管１８を介して油圧シリンダ２２の左右
の油室２５，２６に作動油の供給が行われることで、操
舵アシスト力がラック１５に与えられ、操舵方向へ所要
の操舵アシスト力が生じるようになっている。

【００１０】また、ケーシング１２内において、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（操舵手応え）を増大させる反力プランジ
ャ２７が設けられている。この反力プランジャ２７はイ
ンプットシャフト１１の外周を包囲するように複数個設
けられており、油圧制御バルブ２８の制御を通じて供給
された油圧を受け、この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。

【００１１】即ち、反力プランジャ２７はインプットシ
ャフト１１の外周を包囲するようにケーシング１２に均
等間隔で４個設けられており、その外端部側にチャンバ
２９が形成されると共にリターン用オリフィス３０が設
けられている。一方、油圧制御バルブ１８はケーシング
１２内においてインプットシャフト１１の側方に隣接し
てこれと平行をなして設けられている。この油圧制御バ
ルブ２８において、ケーシング１２内にはスプール３１
が上下に移動自在に設けられており、且つ、このスプー
ル３１は上部に設けられたスプリング３２によって下方
に付勢支持されている。また、スプール３１の下部外周
片にはソレノイド３３が設けられており、このスプール
３１にはソレノイド３３を励磁することで上方への軸力
が与えられるようになっている。

【００１２】このスプール３１にはオイルリザーバ１９
の作動油排出管２０に通じる油路３４，３５とオイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８に通じうる環状油路３６と
が形成されると共に、反力プランジャ２７のチャンバ２
９に作動油給排管３７を介して通じる環状油路３８と環
状油路３６，３８を相互に連通する油路３９とが形成さ
れている。従って、通常、ソレノイド３３の消磁状態で
は、スプール３１が下降位置にあって作動油供給管１８
と環状油路３６とは連通している。そのため、オイルポ
ンプ１７から作動油供給管１８を介して油圧制御バルブ
２８に供給された作動油は、環状油路３６から油路３
９、環状油路３８を通じて反力プランジャ２７のチャン
バ２９に供給されるようになっている。一方、ソレノイ
ド３３の励磁状態では、スプール３１が上昇位置にあっ
て作動油供給管１８と環状油路３６とは連通していな
い。そのため、オイルポンプ１７から作動油供給管１８
を介して油圧制御バルブ２８に供給された作動油は、反
力プランジャ２７のチャンバ２９には供給されないよう
になっている。

【００１３】このようにソレノイド３３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することがで
きる。また、ソレノイド３３を制御するコントロールユ
ニット（ＣＵ）４０には車速センサ４１、エンジン回転
数センサ４２等が接続されており、コントロールユニッ
ト４０はこれらからの出力信号に基づいて、ソレノイド
３３に与える電流量を設定してソレノイド３３を制御す
ることができるようになっている。

【００１４】而して、例えば、車両の据え切り時や低速
走行操舵時には、ソレノイド３３に最大電流を与えるよ
うにする。これにより、スプール３１が最も上昇して環
状油路３６がオイルポンプ１７の作動油供給管１８と連
通しなくなり、反力プランジャ２７のチャンバ２９への
オイル供給が行なわれなくなる。従って、この反力プラ
ンジャ２７によりインプットシャフト１１は拘束されな
くなり、ハンドルを軽快に操舵することができる。

【００１５】そして、例えば、車両の中高速走行時に
は、車速の増加に応じてソレノイド３３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、スプ
ール３１の軸力が電流現象に伴って低下し、これに伴い
スプール３１が降下して環状油路３６がオイルポンプ１
７の作動油供給管１８と連通するようになり、反力プラ
ンジャ２７のチャンバ２９へオイル供給が行なわれるよ
うになる。従って、反力プランジャ２７によりインプッ
トシャフト１１は拘束されるので、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１７の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２８でほとんど制御さ
れることなく反力プランジャ２７のチャンバ２９に作用
する。そのため、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中立手応えを十分に得ることがで
き、中立状態でのハンドル安定感が増加するようになっ
ている。

【００１６】また、この中高速走行時に操舵する際、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１７の出力が上昇し、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１７の吐出圧が油圧制御バルブ２８で制御され
ながら反力プランジャ２７のチャンバ２９に作用する。
従って、この反力プランジャ２７によりインプットシャ
フト１１は拘束され、操舵手応え（操舵力）を増大させ
ることができる。

【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２７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３３に与える電流を
減少させていることで、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）が大きくなり、より安定
した操舵フィーリングを得ることができる。

【００１８】また、ソレノイド３３を制御するコントロ
ールユニット４０には車速センサ４１とエンジン回転数
センサ４２が接続されており、車速信号とエンジン回転
信号から検出系統などの異常を検知し、ソレノイド３３
をオフにするなどしてフェイルセーフ制御を行うことが
できるようになっている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーステ
アリング装置において、実際には、車両の走行状態、つ
まり、直進走行であるか旋回走行であるか、また、加速
時であるか制動時であるか等によって要求される操舵力
特性が異なるものである。しかしながら、前述した従来
の電子制御式パワーステアリング装置にあっては、単
に、車速に対応して操舵アシスト量の制御を行っている
ので、常に最適な操舵フィーリングを得ることができな
い。

【００２０】例えば、車両の高速走行中における操舵安
定性を確保するために、ドライバは操舵アシスト量を小
さくすることで、ある程度重みのある操舵力を望むもの
である。しかし、車両の高速走行中であっても操舵アシ
スト量を大きくして軽い操舵力とした方がドライバにと
っては有利な場合がある。

【００２１】即ち、車両が高速道路において、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、その道路の曲率に合った適当な操舵角にハンドル
を操舵した状態で保持、即ち、保舵する必要がある。こ
の場合、車両の操舵アシスト量が小さく設定されて操舵
力がある程度重くなっていると、ドライバには大きな操
舵（保舵）力が要求され、ハンドル操舵に大きな負担と
なってしまうという問題があった。

【００２２】なお、電子制御式パワーステアリング装置
としては前述したものの他に、ハンドルの操舵方向の信
号と車両の車高値の信号とからファジィルールに従って
アシスト量を変化させるパワーステアリング装置が、特
開平２−１７１３８４において開示されている。また、
ハンドルの操舵方向の信号と車両内の温度の信号とから
ファジィルールに従ってアシスト量を変化させるパワー
ステアリング装置が、特開平２−１７１３８５において
開示されている。

【００２３】しかし、これらのパワーステアリング装置
にあっても、前述したように、高速走行中における緩や
かで長い曲率の大きなカーブ等でのハンドル保舵時の操
舵アシスト量を的確に制御することはできず、常に最適
な操舵フィーリングを得ることができないという問題が
ある。

【００２４】そこで、本出願人は上述した問題点を解決
するためのファジィ制御式電子制御パワーステアリング
装置をすでに特願平４−３３４７１７（平成４年１２月
１５日）として出願している。

【００２５】このファジィ制御式電子制御パワーステア
リング装置（特願平４−３３４６１７）は電子制御時の
目標アシスト量を設定する目標アシスト量設定手段を備
え、この目標アシスト量設定手段が車両の走行速度並び
に操舵角に基づく保舵状態のレベル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するもの
である。具体的には、目標アシスト量設定手段が車両の
走行速度を評価するメンバシップ関数と操舵角に基づく
保舵状態のレベルを評価するメンバシップ関数とを用
い、車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量を低
減すると共に保舵状態のレベルの増加に伴って目標アシ
スト量を増加するファジィルールに基づいて目標アシス
ト量を設定するように構成されている。そして、この保
舵状態のレベルは、車速と操舵角と所定時間内における
操舵角速度の変位回数との３つから設定されるようにな
っている。

【００２６】ところが、このファジィ制御式電子制御パ
ワーステアリング装置にあっては、車両の高速走行時の
操舵の安定性を十分に得ることができなかった。即ち、
前述の電子制御パワーステアリング装置にあっては、保
舵状態のレベルを設定する項目の１つとして所定時間内
における操舵角速度の変位回数を適用しており、保舵適
合度（保舵状態のレベル）はこの変位回数が０〜２まで
は適合度が１で一定であり、２から大きくなるにしたが
って減少し、３で適合度が０と一定になっている。そし
て、変位回数は、具体的には、操舵角センサで検出され
た操舵角から操舵角速度を求め、この操舵角速度が保舵
領域と左操舵操作領域と右操舵操作領域の３つの領域の
いずれにあるかを判定し、操舵角速度が異なる領域に変
化した事象の４秒間における回数をカウントすることで
求められる。そのため、前述したように、高速道路にお
いて、車両が緩やかで長い曲率の大きなカーブを走行し
ているときは、その道路の曲率に合った操舵角でハンド
ルを保舵しており、４秒間における操舵角速度の変位回
数は０であって適合値が１となり、車両の操舵アシスト
量を増大して操舵力をある程度軽くすることができる。

【００２７】ところで、このような車両が高速走行での
保舵状態からドライバが車線変更等によって所定量操舵
した場合には、ハンドルを操舵しすぎないようにある程
度重みのある操舵力特性としたい。前述したパワーステ
アリング装置にあっては、高速走行での保舵状態には操
舵アシスト量が増大して操舵力はある程度軽くなってお
り、車線変更等によって所定量操舵すると、その操舵角
速度の変位回数が変化することで保舵適合度が下がり、
操舵アシスト量を低減して操舵力を重くしている。しか
し、このパワーステアリング装置において、保舵適合度
を下げるためには少なくとも操舵角速度の変位回数を４
秒間カウントする必要があり、応答性が良くなかった。
即ち、ドライバが高速道路上の障害物を避けるために瞬
間的にハンドルを操舵した場合などには操舵アシスト量
を素早く減少して操舵力を重くすることはできず、車両
の操舵が不安定性となってしまう。

【００２８】本発明は、上述の問題点を解決するもので
あって、車両の高速走行状態に応じて最適な操舵特性を
得ることのできる電子制御式パワーステアリング装置を
提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の電子制御式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
御する電子制御式パワーステアリング装置において、車
両の走行速度を検出する車速検出手段と、前記ステアリ
ング機構の操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両の
走行速度を評価するメンバシップ関数とステアリング機
構の操舵角速度に基づく保舵度合係数を評価するメンバ
シップ関数とを用いて前記車両の走行速度の増加に伴っ
て前記目標アシスト量を低減すると共に前記保舵度合係
数の増加に伴って前記目標アシスト量を増加するファジ
ィルールに基づいて前記目標アシスト量を設定する目標
アシスト量設定手段とを具え、前記保舵度合係数は、前
記操舵角速度並びに操舵角変化量に基づいて増加される
一方、前記操舵角速度によって変化するパラメータに基
づいて減少されることを特徴とするものである。

【００３０】また、本発明の電子制御式パワーステアリ
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式パワーステアリング装
置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
と、前記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、車両の走行速度を評価するメンバシップ関数
とステアリング機構の操舵角速度に基づく保舵度合係数
を評価するメンバシップ関数とを用いて前記車両の走行
速度の増加に伴って前記目標アシスト量を低減すると共
に前記保舵度合係数の増加に伴って前記目標アシスト量
を増加するファジィルールに基づいて前記目標アシスト
量を設定する目標アシスト量設定手段とを具え、前記保
舵度合係数は、前記操舵角速度並びに操舵角変化量に基
づいて増加される一方、前記操舵角速度に対する関数マ
ップに基づいて減少されることを特徴とするものであ
る。

【００３１】

【作用】車速検出手段は車両の走行速度を検出し、操舵
角検出手段はステアリング機構の操舵角を検出し、目標
アシスト量設定手段は車両の走行速度を評価するメンバ
シップ関数とステアリング機構の操舵角速度に基づく保
舵度合係数を評価するメンバシップ関数とを用い、車両
の走行速度の増加に伴って目標アシスト量を低減すると
共に保舵度合係数の増加に伴って目標アシスト量を増加
するファジィルールによって目標アシスト量を設定し、
また、保舵度合係数は、操舵角速度並びに操舵角変化量
に基づいて増加される一方、操舵角速度によって変化す
るパラメータに基づいて減少される。従って、保舵走行
時には操舵アシスト量が漸増されることでハンドルが軽
くなって操舵容易性が向上し、且つ、保舵解除時には操
舵アシスト量が瞬間的に減少することでハンドルが瞬時
に重くなって操舵安定性が向上し、最適な高速操舵特性
が得られる。

【００３２】車速検出手段は車両の走行速度を検出し、
操舵角検出手段はステアリング機構の操舵角を検出し、
目標アシスト量設定手段は車両の走行速度を評価するメ
ンバシップ関数とステアリング機構の操舵角速度に基づ
く保舵度合係数を評価するメンバシップ関数とを用い、
車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量を低減す
ると共に保舵度合係数の増加に伴って目標アシスト量を
増加するファジィルールによって目標アシスト量を設定
し、また、保舵度合係数は、操舵角速度並びに操舵角変
化量に基づいて増加される一方、操舵角速度に対する関
数マップに基づいて減少される。

【００３３】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００３４】

【実施例】図１に本発明の電子制御式パワーステアリン
グ装置の一実施例に係るパワーステアリング用油圧制御
部の概略構成、図２にファジィ制御に用いる車速のメン
バシップ関数を表すグラフ、図３にファジィ制御に用い
る車速×横加速度のメンバシップ関数を表すグラフ、図
４にファジィ制御に用いる保舵度合係数のメンバシップ
関数を表すグラフ、図５に各メンバシップ関数の適合度
からパワーステアリングアシスト量を重心法により求め
る演算処理を表すグラフ、図６に保舵度合係数を演算す
るためのフローチャート、図７に操舵角変化量を演算す
るためのフローチャート、図８にファジィ制御を表すフ
ローチャート、図９に車速及び車速×横加速度、保舵度
合係数の各メンバシップ関数から重心法によりアシスト
量を求める演算処理の具体的な制御例、図１０に本実施
例のファジィ制御による高速走行保舵における操舵角に
対する保舵力に関する効果を表すグラフ、図１１に本実
施例のファジィ制御による車線変更における操舵速度の
違いによる操舵角に対する操舵力に関するグラフ、図１
２に操舵角速度に対する保舵度合係数の関数マップを示
す。なお、従来と同様の機能を有する部材には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。

【００３５】本実施例の電子制御式パワーステアリング
装置はファジィ推論によってパワーステアリング用油圧
制御部を制御するものであるが、電子制御式パワーステ
アリング装置の機械的な部分（ハード構成）は、前述し
た従来例のものとほぼ同様に構成されているものであ
り、その点については簡単に説明する。

【００３６】図１に示すように、インプットシャフト１
１は図示しないステアリングホイール（ハンドル）から
操舵力を受けるもであり、ケーシング１２内に回転自在
に支持されている。このインプットシャフト１１の下端
にはピニオンギヤ１３が相対回転自在に装着されてお
り、また、インプットシャフト１１の中空部内にはトー
ションバー１４が内装され、その上端のみがインプット
シャフト１１に結合されている。ピニオンギヤ１３はト
ーションバー１４の下端とセレーション結合し、且つ、
このピニオンギヤ１３はラック１５と噛み合っており、
インプットシャフト１１による操舵力がトーションバー
１４を介してピニオンギヤ１３に伝達され、更に、ラッ
ク１５に伝わり、このラック１５を軸方向に駆動するこ
とで車輪の操舵を行うことができるようになっている。

【００３７】ケーシング１２内のロータリバルブ１６は
インプットシャフト１１とピニオンギヤ１３との周方向
の位相差に応じて開閉するようになっており、オイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８及びオイルリザーバ１９の
作動油排出管２０が接続されている。一方、パワーステ
アリング用油圧シリンダ２１はシリンダ２２内にピスト
ン２３が軸方向移動自在に支持されて構成され、このピ
ストン２３のピストン軸２４はラック１５の途中に固結
されている。そして、ピストン２３はシリンダ２２内を
左右に仕切り、油室２５，２６を形成している。

【００３８】従って、インプットシャフト１１に操舵力
が入力されると、トーションバー１４が捩じれを生じな
がらピニオンギヤ１３に操舵力を伝達し、ピニオンギヤ
１３がインプットシャフト１１に対して操舵側へ位相差
を生じるようになり、この位相差に応じてロータリバル
ブ１６が駆動する。そして、このロータリバルブ１６の
開閉に応じてオイルポンプ１７から作動油が油圧シリン
ダ２２の各油室２５，２６に供給されることで、操舵ア
シスト力がラック１５に与えられ、操舵方向へ所要の操
舵アシスト力が生じるようになっている。

【００３９】また、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（操舵手応え）を
増大させる反力プランジャ２７が設けられており、油圧
制御バルブ２８の制御によっ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。即ち、
反力プランジャ２７はインプットシャフト１１の外周を
包囲するように本実施例ではケーシング１２に均等間隔
で４個設けられており、その外端部側にチャンバ２９が
形成されている。一方、油圧制御バルブ２８はケーシン
グ１２内においてインプットシャフト１１の側方に隣接
してこれと平行をなして設けられている。この油圧制御
バルブ１８において、ケーシング１２内にはスプール３
１が上下に移動自在に設けられており、且つ、このスプ
ール３１は上部に設けられたスプリング３２によって下
方に付勢支持されている。また、スプール３１の下部外
周片にはソレノイド３３が設けられており、このスプー
ル３１にはソレノイド３３を励磁することで上方への軸
力が与えられるようになっている。

【００４０】このスプール３１にはオイルリザーバ１９
の作動油排出管２０に通じる油路３４，３５とオイルポ
ンプ１７の作動油供給管１８に通じうる環状油路３６と
が形成されると共に、反力プランジャ２７のチャンバ２
９に作動油給排管３７を介して通じる環状油路３８と環
状油路３６，３８を相互に連通する油路３９とが形成さ
れている。従って、ソレノイド３３の消磁状態では、ス
プール３１が下降位置にあって作動油供給管１８と環状
油路３６とは連通しており、作動油はオイルポンプ１７
から作動油供給管１８を介して油圧制御バルブ２８に供
給され、環状油路３６から油路３９、環状油路３８を通
じて反力プランジャ２７のチャンバ２９に供給される。
一方、ソレノイド３３の励磁状態では、スプール３１が
上昇位置にあって作動油供給管１８と環状油路３６とは
連通しておらず、作動油は油圧制御バルブ２８には供給
されない。

【００４１】このような油圧制御バルブ２８はコントロ
ールユニット（ＣＵ）５１によって制御されるようにな
っている。即ち、このコントロールユニット５１には車
速センサ４１、並びに操舵角センサ５２、エンジン回転
数センサ４２等が接続されている。このコントロールユ
ニット５１は横加速度演算部５３と保舵度合演算部５４
とファジィ演算により目標アシスト量を設定するファジ
ィ演算部５５とを有している。そして、コントロールユ
ニット５１において、横加速度演算部５３では、車速セ
ンサ４１から入力された車速Ｖと操舵角センサ５２から
入力された操舵角haとに基づいて車両に生じる横加速度
Ｇ_Y を算出する。更に、横加速度演算部５３では、車速
Ｖに算出された横加速度Ｇ_Y を乗算して演算値Ｖ・Ｇ_Y
を求め、ファジィ演算部５５に出力する。

【００４２】また、コントロールユニット５１におい
て、保舵度合演算部５４では、操舵角センサ５２から入
力された操舵角haに基づいて操舵角速度ha’及び所定時
間内での操舵角変化量Ｈを算出し、この操舵角速度ha’
及び操舵角変化量Ｈから保舵度合係数Ｋ_S を求め、ファ
ジィ演算部５５に出力する。そして、このファジィ演算
部５５では、車速センサ４１から入力された車速Ｖと横
加速度演算部５３から入力された演算値Ｖ・Ｇ_Y と保舵
度合演算部５４から入力された保舵度合係数Ｋ_Sとから
ファジィ演算を行い、その演算結果を油圧制御バルブ２
８に出力し、ソレノイド３３に与える電流量を設定して
ソレノイド３３を制御するようになっている。

【００４３】このファジィ演算部５５では、図２に示す
ように、車速Ｖから走行状態に関する適合度（グレー
ド）を求めるメンバシップ関数と、図３に示すように、
車速Ｖに横加速度Ｇ_Y を乗算した演算値Ｖ・Ｇ_Y に関す
る適合度を求めるメンバシップ関数と、図４に示すよう
に、保舵度合係数Ｋ_S に関する適合度を求めるメンバシ
ップ関数とを適用し、車両の走行状態における車速Ｖの
適合度及び演算値Ｖ・Ｇ _Y の適合度、保舵度合係数Ｋ_S
の適合度をそれぞれ求める。そして、これらの適合度か
ら、図５に示すように、台集合を示すグラフから重心法
によって制御量、即ち、操舵アシスト量を決定し、ソレ
ノイド３３に与える電流量を制御するようになってい
る。

【００４４】本実施例では、車速Ｖのメンバシップ関数
として走行状態を、図２に示すように、３段階の状態に
分け、車速Ｖが０〜７５km／ｈを「低速走行モード」、
３０〜１２０km／ｈを「中速走行モード」、７５km／ｈ
以上を「高速走行モード」と設定しており、これらのモ
ードに対する適合度を車速Ｖに対応して決定する。一
方、アシスト制御量の評価を、図４に示すように、３段
階の状態に分け、「Ｓ（スモール）」、「Ｍ（ミディア
ム）」、「Ｂ（ビッグ）」と設定しており、評価Ｓでは
アシスト量を１００％とし、評価Ｂではアシスト量を０
％としている。

【００４５】そして、車速Ｖのメンバシップ関数の低速
走行モードに関してはアシスト制御量の評価Ｓ、また、
中速走行モードに関しては評価Ｍ、高速走行モードに関
しては評価Ｂというようにそれぞれ対応させている。即
ち、車速Ｖが上昇すると操舵アシスト量を低減してハン
ドルを重くする、というルールを設定している。

【００４６】また、車速Ｖに横加速度Ｇ_Y を乗算した演
算値Ｖ・Ｇ_Y のメンバシップ関数として走行状態を、図
３に示すように、演算値Ｖ・Ｇ_Y が０〜１００Ｇkm／ｈ
の領域までは、演算値Ｖ・Ｇ_Y の増大に応じて適合度が
リニアに増大し、演算値Ｖ・Ｇ_Y が１００Ｇkm／ｈ以上
の領域では、演算値Ｖ・Ｇ_Y の増大によらず適合度が一
定となるように設定されている。そして、この演算値Ｖ
・Ｇ_Y のメンバシップ関数は、その適合度に応じてアシ
スト制御量の評価Ｂに対応させている。即ち、演算値Ｖ
・Ｇ_Y が上昇すると操舵アシスト量を低減してハンドル
を重くする、というルールを設定している。

【００４７】また、保舵度合係数Ｋ_S はメンバシップ関
数として走行状態を、図４に示すように、保舵度合係数
Ｋ_S が０〜２００の領域まで、この保舵度合係数Ｋ_S の
増大に応じて適合度がリニアに増大するように設定され
ている。そして、この保舵度合係数Ｋ_S のメンバシップ
関数は、その適合度に応じてアシスト制御量の評価Ｓに
対応させている。即ち、保舵度合係数Ｋ_S が上昇すると
操舵アシスト量を増加してハンドルを軽くする、という
ルールを設定している。

【００４８】ここで、保舵度合演算部５４による保舵度
合係数Ｋ_S の演算方法について、図６及び図７のフロー
チャートに基づいて説明する。図６に示すように、ステ
ップＣ１において、操舵角センサ５２から操舵角haを読
込み、ステップＣ２では、その操舵角haから操舵角速度
ha’を演算して求める。ステップＣ３では、後述する演
算方法によって過去２秒間の操舵角変化量Ｈを求める。

【００４９】そして、ステップＣ４において、操舵角速
度ha’が３０deg／ｓ以下で、且つ、操舵角変化量Ｈが
１０deg以下であるかどうかを判定する。即ち、ここで
はドライバの保舵状態を判定するものであり、保舵状態
であれば、以下のステップ６〜８にて保舵度合係数Ｋ_S
をカウントアップして増大させていくことで設定する。
従って、このステップＣ４にて操舵角速度ha’及び操舵
角変化量Ｈが所定の保舵範囲内にあれば、ドライバがあ
まり操舵してない、所謂、保舵状態であると判定してス
テップＣ５に移行する。一方、操舵角速度ha’あるいは
操舵角変化量Ｈがこの範囲になければ、ドライバが操舵
しているために保舵状態にないと判定してステップＣ８
に移行する。

【００５０】ステップＣ４にて操舵角速度ha’及び操舵
角変化量Ｈからドライバが保舵状態であると判定されれ
ば、ステップＣ５では、保舵度合係数Ｋ_S を１つカウン
トアップする。そして、ステップＣ６で、保舵度合係数
Ｋ_S が２００より大きいかどうかを判定し、２００より
大きければステップＣ７にて保舵度合係数Ｋ_S を２００
としてステップＣ８に移行し、２００より大きくなけけ
れば保舵度合係数Ｋ_SをそのままとしてステップＣ８に
移行する。

【００５１】そして、ステップＣ８において、ここでは
ドライバの操舵状態のときの保舵度合係数Ｋ_S を設定す
るものであり、操舵状態であれば、以下のステップ８〜
１０にて保舵解除度合係数Ｋ₁ を演算して保舵度合係数
Ｋ_S に置換していく。まず、このステップＣ８におい
て、保舵解除度合係数Ｋ₁ を下式に基づいて演算する。 保舵解除度合係数Ｋ₁ ＝保舵度合係数標準値ｋ／（操舵
角速度ha’）² なお、保舵度合係数標準値ｋはステップＣ４にてドライ
バの保舵状態の判定を行うために適用する操舵角速度h
a’に対応する値であり、本実施例では、操舵角速度h
a’＝３０deg／ｓに対応して保舵度合係数標準値ｋ＝２
１６０００と設定し、保舵状態と操舵状態の間には不感
帯が設けられている。

【００５２】そして、ステップＣ９では、この保舵解除
度合係数Ｋ₁ が保舵度合係数Ｋ_S より小さいかどうかを
判定し、そうであればドライバが操舵状態にあると判定
してステップＣ１０に移行し、このステップＣ１０にて
保舵解除度合係数Ｋ₁ を保舵度合係数Ｋ_S として置換す
る。一方、保舵解除度合係数Ｋ₁ が保舵度合係数Ｋ_Sよ
り小さくなければ、ドライバがまだ保舵状態であると判
定する。

【００５３】このように、操舵角速度ha’及び操舵角変
化量Ｈに基づいて保舵状態を判定して保舵度合係数Ｋ_S
を増大させる一方、操舵角速度ha’による所定の演算式
に基づいて保舵解除度合係数Ｋ₁ を設定して保舵度合係
数Ｋ_S として置換させる。そして、求められた保舵度合
係数Ｋ_S からメンバシップ関数の適合度を求め、その適
合度に応じてアシスト制御量を決定する。具体的には、
例えば、高速道路において、車両が緩やかで長い曲率の
大きなカーブを走行しているときは、ドライバはその道
路の曲率に合った操舵角でハンドルを保舵しており、操
舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈが所定範囲以下である
ので、保舵状態と判定して保舵度合係数Ｋ_S をカウント
アップして最大で２００とする。そして、この保舵状態
（保舵度合係数Ｋ_S ＝２００）からドライバが車線変更
のために所定量操舵した場合には、操舵角速度ha’及び
操舵角変化量Ｈが所定範囲を越えるので、操舵したと判
定して保舵度合係数Ｋ_S のカウントアップを停止すると
共に、その時の操舵角速度ha’から算出した保舵解除度
合係数Ｋ₁ を保舵度合係数Ｋ_S として置換して保舵度合
係数Ｋ_S を２００から下げていく。

【００５４】また、前述した保舵度合係数Ｋ_S の演算の
フローチャートにおいて算出する操舵角変化量Ｈは以下
のような方法にて算出するものである。この保舵度合係
数の演算処理は所定周期、例えば、５０ミリ秒ごとの割
り込み信号の度に行われ、２００マイクロ秒ごとに操舵
角センサ５２から操舵角haを読み込んでいく。そして、
図７に示すように、ステップＤ１において、現在の操舵
角ha_(t) と前回（５０ミリ秒前）の操舵角ha_(t-1) との
差の絶対値ｂを演算する。ステップＤ２では、演算して
求めた操舵角の差の絶対値ｂを累積していき、ｂ_(n) を
求め、ステップＤ３にて経過タイマーのカウントアップ
を開始する。そして、ステップＤ４において、経過時間
Ｔが０．５秒を越えたかどうかを判定し、経過していれ
ばステップＤ５にて経過タイマーのカウント値を０にリ
セットする。

【００５５】ステップＤ６では、０．５秒間における操
舵角の差の絶対値ｂ₍₀₎ ，ｂ₍₁₎ ，ｂ₍₂₎ ，ｂ₍₃₎ を累
積して２秒間の操舵角変化量Ｈを求める。そして、、ス
テップＤ７にてｎを１つ繰り上げ、ステップＤ８におい
て、ｎが３を越えたかどうかを判定し、越えていればス
テップＤ９にてｎを０とする。

【００５６】以上のように求められた車速Ｖの適合度と
演算値Ｖ・Ｇ_Y の適合度と保舵度合係数Ｋ_S の適合度と
から、図５に示す演算処理のグラフを用いて重心法によ
り目標アシスト量を得ることができるようになってい
る。

【００５７】なお、上述の保舵度合演算部５４による保
舵度合係数Ｋ_S の演算フローチャートにおいて、ステッ
プＣ８の保舵解除度合係数Ｋ₁ を求める部分では所定の
計算式に基づいて保舵解除度合係数Ｋ₁ を計算して算出
するようにしたが、保舵解除度合係数Ｋ₁ の設定方法は
所定の計算式に限るものではない。例えば、図１３に示
すような関数マップを用いても良いものである。図３に
示す関数マップは操舵角速度に対する保舵解除度合係数
のグラフを表すものであって、操舵角速度が０〜３０de
g／ｓまでは保舵解除度合係数が２００で一定であり、
操舵角速度が３０deg／ｓ以上では保舵解除度合係数が
減少して２００deg／ｓで０となっている。従って、Ｃ
Ｕ５１の保舵度合演算部５４はこの関数マップを予め記
憶しておき、図６の保舵度合係数Ｋ_S の演算フローチャ
ートにおけるステップＣ８にて、関数マップを用いて操
舵角速度に対する保舵解除度合係数を求める。

【００５８】ここで、上述した本実施例の電子制御式パ
ワーステアリング装置において、コントロールユニット
５１による制御手順を図８のフローチャートに基づいて
説明する。

【００５９】図８に示すように、まず、ステップＳ１に
おいて、車速センサ４１は走行中の車両の走行速度Ｖを
検出し、車速のセンサ信号をＣＵ５１（横加速度演算部
５３及びファジィ演算部５５）に出力してステップＳ２
に移行する。ステップＳ２において、操舵角センサ５２
は車両の操舵角haを検出し、操舵角のセンサ信号をＣＵ
５１（横加速度演算部５３及び保舵度合演算部５４）に
出力してステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、
ＣＵ５１が車速Ｖと操舵角haのセンサ信号としてのアナ
ログ信号をデジタル信号に変換処理し、横加速度演算部
５３にて車速Ｖと操舵角haとに基づいて車両に生じる横
加速度Ｇ_Y を算出する。更に、ステップＳ４では、車速
Ｖに横加速度Ｇ_Y を乗算して演算値Ｖ・Ｇ_Y を求める。

【００６０】また、ステップＳ５において、操舵角haか
ら操舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈを算出してステッ
プＳ６に移行する。ステップＳ６では、この操舵角速度
ha’及び操舵角変化量Ｈから保舵度合係数Ｋ_S を求め
る。

【００６１】そして、ステップＳ７において、ファジィ
演算部５５で、図２に示すメンバシップ関数のグラフか
ら車速Ｖの走行状態に関する適合度を求め、且つ、図３
に示すメンバシップ関数のグラフから演算値Ｖ・Ｇ_Y の
走行状態に関する適合度を求め、且つ、図４に示すメン
バシップ関数のグラフから保舵度合係数Ｋ_S の走行状態
に関する適合度を求める。そして、ステップＳ８では、
これらの各適合度から、図５に示す演算処理のグラフを
用いて重心法により目標とするアシスト量を決定する。
更に、ステップＳ９において、この目標アシスト量を対
応する油圧制御バルブ２８のソレノイド３３に与える電
流量に変換し、ステップＳ１０にて、操舵アシスト量を
制御するこの電流量を駆動回路、つまり、油圧制御バル
ブ２８のソレノイド３３に出力する。

【００６２】ここで、図９に示す重心法によりアシスト
量を求める演算処理に基づいて具体的な車両の走行状態
におけるファジィ制御について説明する。例えば、車速
Ｖが６０km／ｈでほとんど操舵しないで走行している状
況を考える。この状況は車両が高速道路において緩やか
で長い曲率の大きなカーブやカント路等を中速走行モー
ドで保舵走行している状況に相当する。そして、この場
合、車速Ｖが６０km／ｈで走行しているときの横加速度
Ｇ_Y は０．２Ｇであり、保舵度合係数Ｋ_S が２００とな
っている。

【００６３】従って、図９に示すように、車速Ｖが６０
km／ｈのときは、中速走行モードでの適合度が０．６
７、低速走行モードでの適合度が０．３３となり、中速
走行に対応するアシスト制御量の評価はＭ、低速走行に
対応するアシスト制御量の評価はＳとなる。また、この
ときの横加速度Ｇ_Y は０．２Ｇであり、車速Ｖ（６０km
／ｈ）にこの横加速度Ｇ_Y （０．２Ｇ）を乗算した演算
値Ｖ・Ｇ_Y は１２Ｇkm／ｈとなって、適合度は０．２３
となる。更に、このときの保舵度合係数Ｋ_S は２００で
あり、適合度は１となる。

【００６４】そして、このようにして求めた車速Ｖ及び
演算値Ｖ・Ｇ_Y 、保舵度合係数Ｋ_Sの各適合度から重心
法により、即ち、適合度に対応する総和面積の重心位置
を求めて目標とするアシスト量を決定する。即ち、車速
Ｖが６０km／ｈでの保舵走行状態では、車速Ｖに関する
アシスト制御量の評価はＭでその適合度は０．６７であ
ると共に評価Ｓでその適合度は０．３３であり、演算値
Ｖ・Ｇ_Y に関するアシスト制御量の評価はＢでその適合
度は０．１２であり、また、保舵度合係数Ｋ_Sに関する
アシスト制御量の評価はＳでその適合度は１である。従
って、アシスト量は約９２％となる。

【００６５】このように車両が車速Ｖ＝６０km／ｈで保
舵走行の状態では、車速Ｖは高いが、横加速度Ｇ_Y が低
く、且つ、保舵度合係数Ｋ_S が上昇するので、パワース
テアリングの操舵アシスト量は９２％と高いのである。
即ち、車両が高速走行していると、車速Ｖは高いので一
般的にはパワーステアリングの操舵アシスト量を低減し
てハンドルを重くしている。しかし、このときにドライ
バがハンドルを操舵しないで微小の操舵角で保舵してい
ると、ドライバには大きな操舵（保舵）力が要求され、
ハンドル操舵に大きな負担となってしまう虞がある。従
って、本実施例では、ステアリング機構の操舵角速度h
a’と操舵角変化量Ｈに基づく保舵度合係数Ｋ_S をメン
バシップ関数として適用することで、車両が高速走行で
保舵しているときには、保舵度合係数Ｋ_S の増減により
パワーステアリングの操舵アシスト量を増加してハンド
ルを通常よりやや軽くしているのである。

【００６６】そして、この保舵度合係数Ｋ_S において、
車両の保舵状態を判定した場合には、ステアリング機構
の操舵角速度ha’と操舵角変化量Ｈに基づいて保舵度合
係数Ｋ_S を１つづつカウントアップしていくので、パワ
ーステアリングの操舵アシスト量は漸増されてドライバ
に違和感なくハンドルを通常よりやや軽くすることがで
きる。一方、ドライバが高速道路で車線変更のために所
定量操舵して保舵状態を解除する場合には、ステアリン
グ機構の操舵角速度ha’から所定の計算式に基づいて保
舵解除度合係数Ｋ₁ を設定し、これを保舵度合係数Ｋ_S
と置換するので、パワーステアリングの操舵アシスト量
は瞬間的に減少されてドライバの操舵操作に対して瞬時
にハンドルを通常より重くすることができる。

【００６７】以上のように、本実施例の電子制御式パワ
ーステアリング装置にあっては、車速Ｖの増減のほか
に、操舵角速度ha’及び操舵角変化量Ｈに基づく保舵度
合係数Ｋ_S をメンバシップ関数として適用し、これらの
メンバシップ関数に対応してファジィ推論によって操舵
アシスト量が制御されるので、車両は低速から高速にな
るほどアシスト量が低減して操舵力が重くなることでハ
ンドルが安定する一方、高速走行している車両の保舵状
態には、保舵度合係数Ｋ_S が大きくなることからアシス
ト量の増加度合が減少して、この分だけハンドルが軽く
なる。従って、高速保舵状態では、ドライバは大きな操
舵（保舵）力が不要となって容易にハンドル操舵を行う
ことができる。

【００６８】そして、車両がカント路などを走行して操
舵角hsが１〜３deg程度の場合であっても、車両の保舵
状態には保舵度合係数Ｋ_S に基づいてアシスト量を最適
に求めてハンドルが軽くすることとなり、ドライバは小
さな保舵力で容易にハンドル操舵を行うことができる。
また、ドライバが高速道路を保舵状態で走行中に車線変
更のために所定量操舵した場合、操舵角速度ha’から所
定の計算式に基づいて保舵解除度合係数Ｋ₁ を設定して
保舵度合係数Ｋ_S と置換することで、アシスト量は瞬間
的に減少されてドライバの操舵操作に対して瞬時にハン
ドルを重くすることとなり、ドライバは安定して車線変
更のためのハンドル操舵を行うことができる。

【００６９】また、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、車速Ｖに横加速度Ｇ_Y を乗算し
た演算値Ｖ・Ｇ_Y をメンバシップ関数として適用し、こ
れらのメンバシップ関数に対応してファジィ推論によっ
て操舵アシスト量が制御されるので、車両によるコーナ
ーへの進入時には、横加速度Ｇ_Y （操舵角）が大きくな
ることからアシスト量の減少度合が増加して、この分だ
けハンドルが重たくなる。従って、車速状態が違っても
コーナーの進入時には、常に、ドライバがコーナーへの
進入をハンドルで実感しながら操縦できるのである。ま
た、横加速度Ｇ _Y に関するメンバシップ関数にこの横加
速度Ｇ_Y に対して適合度がリニアに変化する操舵リニア
リティ領域が設けられているので、操舵リニアリティが
確保される。

【００７０】更に、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、操舵アシスト量を制御するメン
バシップ関数として車速Ｖと横加速度Ｇ_Y とを乗算した
演算値Ｖ・Ｇ_Y を適用したので、車両の高速走行時にお
いて、操舵角が少なくなって横加速度Ｇ_Y が減少しても
車速Ｖが十分に大きいので、演算値Ｖ・Ｇ_Y の大幅な低
下はなくなり、目標アシスト量の大幅な増加はなく、ハ
ンドルはそれほど軽くはならない。そのため、車両の高
速走行時における操舵操作感が十分に保たれ、ハンドル
操舵操作の安定度が向上される。

【００７１】また、本実施例の電子制御式パワーステア
リング装置にあっては、ファジィ推論により、「車速Ｖ
が上昇すると操舵アシスト量を低減してハンドルを重く
する」というルールと、「演算値Ｖ・Ｇ_Y が上昇すると
操舵アシスト量を低減してハンドルを重くする」と、
「保舵度合係数Ｋ_S が上昇すると操舵アシスト量を増加
してハンドルを軽くする」という３つのルールに基づい
て操舵アシスト量を制御することで、少ないルール数で
より細かい制御を可能とすることができる。

【００７２】ここで、このような本実施例の電子制御式
パワーステアリング装置を車両に適用した場合につい
て、高速走行保舵における操舵角に対する保舵力、並び
に車線変更における操舵速度の違いによる操舵角に対す
る操舵力を実験に基づいて具体的に評価する。即ち、高
速走行保舵における操舵角に対する保舵力については図
１０のグラフに示すようなものとなる。この図１０にお
いて、斜線は本実施例の電子制御式パワーステアリング
装置（ＥＰＳ）の保舵力を示し、白抜きは従来の電子制
御式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の保舵力を示し
ている。図１０に示すように、本実施例のＥＰＳは、従
来のＥＰＳに比べて高速走行保舵時において、保舵力が
著しく低減できることがわかる。

【００７３】また、車線変更における操舵速度の違いに
よる操舵角に対する操舵力については図１１のグラフに
示すようなものとなる。この図１１において、実線及び
一点鎖線は本実施例の電子制御式パワーステアリング装
置（ＥＰＳ）の操舵力を示すものであり、実線は操舵速
度が速い場合、一点鎖線は操舵速度が遅い場合であり、
また、点線は従来のＥＰＳの操舵力を示すものである。
図１１に示すように、本実施例のＥＰＳでは、高速走行
車線変更時において、操舵速度が早いときには操舵速度
が遅いときに比べて操舵力を大きくなっており、これに
より走行安定性が十分に確保されていることがわかる。
一方、従来のＥＰＳでは、操舵力が操舵速度によらずに
一定であり、ゆっくり操舵したときは重く感じ、速く操
舵したときは頼りなさを感じる。

【００７４】なお、上述の実施例において、電子制御式
パワーステアリング装置の制御系を油圧式として説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ
を使用した電動式パワーステアリング装置に適用しても
同様の効果を奏することができるものであり、また、電
子制御式パワーステアリング装置の機械系も上述の実施
例に限定されるものではなく、いずれのものに対しても
適用することができるものである。

【００７５】また、上述の実施例において、コントロー
ルユニット５１に横加速度演算部５３を設け、この横加
速度演算部５３が車速センサ４１から入力された車速Ｖ
と操舵角センサ５２から入力された操舵角haとに基づい
て車両に生じる横加速度Ｇ_Yを算出するようにしたが、
車両に横加速度検出センサを装着してこの横加速度Ｇ _Y
を直接測定してもよいものである。更に、車速Ｖ及び横
加速度Ｇ_Y の演算値Ｖ・Ｇ_Y のメンバシップ関数、並び
に操舵アシスト量の評価をそれぞれ３段階に分けたが、
例えば５段階でもよい。そして、この操舵アシスト量を
重心法により求めたが、最大平均法や高さ法（スケルト
ン法）、面積法などによって求めてもよいものである。

【００７６】更に、上述の実施例では、コントロールユ
ニット（目標アシスト量設定手段）５１がファジィルー
ルに基づいて目標アシスト量を設定するようにしたが、
その他の制御手段に基づいて目標アシスト量を設定して
もよいものである。

【００７７】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明の電子制御式パワーステアリング装置によ
れば、車速検出手段により車両の走行速度を検出すると
共に操舵角検出手段によりステアリング機構の操舵角を
検出し、目標アシスト量設定手段が車両の走行速度を評
価するメンバシップ関数とステアリング機構の操舵角速
度に基づく保舵度合係数を評価するメンバシップ関数と
を用いて車両の走行速度の増加に伴って目標アシスト量
を低減すると共に保舵度合係数の増加に伴って前記目標
アシスト量を増加するファジィルールに基づいて目標ア
シスト量を設定し、また、保舵度合係数は、操舵角速度
並びに操舵角変化量に基づいて増加される一方、操舵角
速度によって変化するパラメータあるいは関数マップに
基づいて減少されるようにしたので、ステアリングの操
舵及び保舵状況に応じて操舵力の制御が可能となって操
舵フィーリングを向上することができ、また、保舵走行
時には操舵アシスト量が漸増されることでハンドルが軽
くなって操舵容易性が向上し、且つ、保舵解除時には操
舵アシスト量が瞬間的に減少することでハンドルが瞬時
に重くなって操舵安定性が向上し、最適な高速操舵特性
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子制御式パワーステアリング装置の
一実施例に係るパワーステアリング用油圧制御部の概略
構成図である。

【図２】ファジィ制御に用いる車速のメンバシップ関数
を表すグラフである。

【図３】ファジィ制御に用いる車速×横加速度のメンバ
シップ関数を表すグラフである。

【図４】ファジィ制御に用いる保舵度合係数のメンバシ
ップ関数を表すグラフである。

【図５】各メンバシップ関数の適合度からパワーステア
リングアシスト量を重心法により求める演算処理を表す
グラフである。

【図６】保舵度合係数を演算するためのフローチャート
である。

【図７】操舵角変化量を演算するためのフローチャート
である。

【図８】ファジィ制御を表すフローチャートである。

【図９】車速及び車速×横加速度、保舵度合係数の各メ
ンバシップ関数から重心法によりアシスト量を求める演
算処理の具体的な制御例を表す説明図である。

【図１０】本実施例のファジィ制御による高速走行保舵
における操舵角に対する保舵力に関する効果を表すグラ
フである。

【図１１】本実施例のファジィ制御による車線変更にお
ける操舵速度の違いによる操舵角に対する操舵力に関す
るグラフである。

【図１２】操舵角速度に対する保舵度合係数の関数マッ
プである。

【図１３】従来の電子制御式パワーステアリング装置の
一例を表すパワーステアリング用油圧制御部の概略構成
図である。

【図１４】図１３のXIV−XIV断面図である。

【図１５】図１３のXV−XV断面図である。

【符号の説明】

１１ インプットシャフト １２ ケーシング １３ ピニオンギヤ １４ トーションバー １５ ラック １６ ロータリバルブ １７ オイルポンプ １９ オイルリザーバ ２１ 油圧シリンダ ２５，２６ 油室 ２７ 反力プランジャ ２８ 油圧制御バルブ ２９ チャンバ ３１ スプール ３３ ソレノイド ４１ 車速センサ ５１ コントロールユニット（ＣＵ） ５２ 操舵角センサ ５３ 横加速度演算部 ５４ 保舵度合演算部 ５５ ファジィ演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 127:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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式パワーステアリング
   装置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
   と、前記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、車両の走行速度を評価するメンバシップ関数
   とステアリング機構の操舵角速度に基づく保舵度合係数
   を評価するメンバシップ関数とを用いて前記車両の走行
   速度の増加に伴って前記目標アシスト量を低減すると共
   に前記保舵度合係数の増加に伴って前記目標アシスト量
   を増加するファジィルールに基づいて前記目標アシスト
   量を設定する目標アシスト量設定手段とを具え、前記保
   舵度合係数は、前記操舵角速度並びに操舵角変化量に基
   づいて増加される一方、前記操舵角速度によって変化す
   るパラメータに基づいて減少されることを特徴とする電
   子制御式パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 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式パワーステアリング
   装置において、車両の走行速度を検出する車速検出手段
   と、前記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、車両の走行速度を評価するメンバシップ関数
   とステアリング機構の操舵角速度に基づく保舵度合係数
   を評価するメンバシップ関数とを用いて前記車両の走行
   速度の増加に伴って前記目標アシスト量を低減すると共
   に前記保舵度合係数の増加に伴って前記目標アシスト量
   を増加するファジィルールに基づいて前記目標アシスト
   量を設定する目標アシスト量設定手段とを具え、前記保
   舵度合係数は、前記操舵角速度並びに操舵角変化量に基
   づいて増加される一方、前記操舵角速度に対する関数マ
   ップに基づいて減少されることを特徴とする電子制御式
   パワーステアリング装置。