JPH07205831A

JPH07205831A - 車両用自動操舵装置

Info

Publication number: JPH07205831A
Application number: JP6007283A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Tetsushi Mimuro; 哲志御室; Tadashi Sugawara; 正菅原; Takahiro Maemura; 高広前村; Tadao Tanaka; 忠夫田中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3178214B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、パワーステアリングモードと自動
操舵モードとを切り替え可能な車両用自動操舵装置に関
し、自動操舵機構へ切り替えた直後でも安定した自動操
舵を行なえるようにすることを目的とする。【構成】ステアリングホイール２８と、操舵車輪をス
テアリングホイールの回動角度に対応して操舵する操舵
力伝達系３と、油圧式のパワーステアリング機構４と、
パワーステアリング機構４を利用した自動操舵機構５
と、パワーステアリングモードと自動操舵モードとを切
り替える切替機構８と、切替機構８の作動を制御する切
替制御手段１Ａ及び自動操舵機構の作動を制御する操舵
制御手段１Ｂとからなる制御手段１をそなえ、この制御
手段１に、パワーステアリングモードから自動操舵モー
ドに切り替える時に、操舵制御手段１Ｂからの操舵指令
信号の出力を所定時間だけ遅れさせるタイムラグ設定手
段４５を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パワーステアリング機
構により操舵力をアシストされるパワーステアリングモ
ードと、自動操舵機構による自動操舵モードとを切り替
え可能な、車両用自動操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の操舵機構において、車両
に種々のセンサを設け、これらのセンサからの情報に基
づいて操舵角制御信号を設定し、油圧や電動モータ等に
より操舵機構を積極的、且つ自動的に操舵させるような
自動操舵機構が多数提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
自動操舵機構とは別に、車両にドライバの操舵力をアシ
ストするパワーステアリング機構を設け、さらに、この
パワーステアリング機構により人為的操舵をアシストす
るパワーステアリングモードと、パワーステアリング機
構を利用して自動操舵を行なう自動操舵モードとを切り
替える切替機構を設けることにより、パワーステアリン
グモードと自動操舵モードとを両立させた自動車を実現
することができる。

【０００４】この場合、自動操舵機構とパワーステアリ
ング機構との両方を油圧制御機構を用いて構成すれば、
従来からの油圧制御技術も応用でき、又オイルポンプや
オイルタンクを共用することにより、コストの低減や重
量増加の抑制を図ることもできる。しかしながら、この
ように自動操舵機構とパワーステアリング機構との両方
とも油圧制御機構を用いた場合、パワーステアリングモ
ードから自動操舵モードに切り替えた直後は、自動操舵
機構内の油圧が十分に高まらず、自動操舵の指令信号に
対して正確に作動しないことが考えられる。このため、
自動操舵モードに切り替えた直後の自動操舵系の作動精
度を確保するのが困難であるという課題がある。

【０００５】特に、自動操舵制御では、制御の後半では
車両が走行レーンに沿った位置になるようにフィードバ
ック制御を利用することが必要であるが、制御の前半で
は目標とする操舵角にしたがったオープンループにより
行なうことが可能であり、また、この方が制御が速やか
でシンプルである利点がある。しかしながら、このよう
なオープンループ制御には、十分な操舵制御の性能が要
求される。したがって、自動操舵系の作動精度がある程
度高くなくてはならない。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、パワーステアリングモードから自動操舵モー
ドへ切り替えた直後でも安定した自動操舵が行なわれる
ようにした車両用自動操舵装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用自動操舵装置は、車両に設けられて、
人為的な操舵力を入力されるステアリングホイールと、
該ステアリングホイール側と操舵車輪との間に介設され
て該操舵車輪を該ステアリングホイールの回動角度に対
応した角度に操舵する操舵力伝達系と、該操舵力伝達系
に付設され、該人為的な操舵力の入力時に操舵状態に応
じて操舵力を加勢する油圧式のパワーステアリング機構
と、該操舵力伝達系に該パワーステアリング機構を利用
しながら作動し、自動的に操舵を行なう自動操舵機構
と、該パワーステアリング機構がパワーステアリングと
して用いられるパワーステアリングモード及び該パワー
ステアリング機構が該自動操舵機構として用いられる自
動操舵モードを選択的に切り替える切替機構と、該切替
機構に切替指令信号を出力して作動を制御する切替制御
手段及び該自動操舵機構に操舵指令信号を出力して作動
を制御する操舵制御手段からなる制御手段と、をそな
え、該制御手段に、該制御手段が該パワーステアリング
モードから該自動操舵モードに切り替える時に、該切替
制御手段からの切替信号の出力に対して、該操舵制御手
段からの操舵指令信号の出力を所定時間だけ遅れさせる
タイムラグ設定手段が設けられていることを特徴として
いる。

【０００８】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該所定
時間が、予め一定値として該タイムラグ設定手段に設定
されていることを特徴としている。また、請求項３記載
の本発明の車両用自動操舵装置は、上記請求項１記載の
構成に加えて、該所定時間が、該パワーステアリング機
構の作動油温や該パワーステアリング機構に設けられた
ポンプの作動状態に応じて該タイムラグ設定手段で設定
されることを特徴としている。

【０００９】また、請求項４記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該所定
時間が、該タイムラグ設定手段で予め設定された複数の
値から選択されることを特徴としている。また、請求項
５記載の本発明の車両用自動操舵装置は、上記請求項１
〜４のいずれかに記載の構成に加えて、該操舵車輪に操
舵アシスト力を伝達するための油圧シリンダと、該油圧
シリンダへ該作動油を供給するためのポンプと、該ステ
アリングホイールに操舵力が入力された時に、該ステア
リングホイールと該操舵車輪との間に介設されたステア
リングシャフトの捩じれ角に応じて該油圧シリンダにお
ける油圧状態を調整することで該操舵力伝達系のアシス
ト量を制御するパワーステアリングバルブと、該切替機
構として該作動油の供給油路に介装された切替弁と、該
パワーステアリングバルブと該切替弁とを制御する制御
手段と、をそなえ、該自動操舵機構が、該自動操舵機構
モード時に該油圧シリンダへ供給する作動油の油圧を減
圧調整して自動操舵力を制御する減圧弁と、該自動操舵
モード時に、該油圧シリンダへの作動油の供給方向を調
整して該操舵車輪の操舵角を制御する舵角制御弁と、該
減圧弁と該舵角制御弁とを制御する制御手段とをそなえ
ていることを特徴としている。

【００１０】また、請求項６記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項５記載の構成に加えて、該切替
機構としての切替弁が、該パワーステアリングバルブと
該ポンプとの間に設けられた油圧源切替弁と、該パワー
ステアリングバルブと該油圧シリンダとの間に設けられ
たモード切替弁と、から構成され、該油圧源切替弁と該
モード切替弁との間に該減圧弁と該舵角制御弁とが介装
されていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１〜６のいずれかに記載の構成
に加えて、該車両の走行状況及び走行環境を検出する検
出手段が設けられ、上記切替制御手段が、該検出手段か
らの情報に基づいて、該車両の危険回避の必要度に応じ
て、パワーステアリングモードから自動操舵モードへの
切り替えを行なうように構成されていることを特徴とし
ている。

【００１２】また、請求項８記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１〜７のいずれかに記載の構成
に加えて、該自動操舵モード時に、該車両の速度が大き
くなるのに応じて該自動操舵機構による操舵力の大きさ
が小さくなるように、該自動操舵機構が設定されている
ことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の車両用自動操舵
装置では、制御手段の切替制御手段を通じて、パワース
テアリングモードと自動操舵モードとが選択的に切り替
られる。そして、パワーステアリングモードでは、ステ
アリングホイールに人為的な操舵力が入力されると、ス
テアリングホイール側と操舵車輪との間に介設された操
舵力伝達系により、操舵車輪がステアリングホイールに
対応した角度に操舵される。また、このとき操舵力伝達
系に付設された油圧式パワーステアリング機構により操
舵力が加勢される。

【００１４】また、自動操舵モードでは、油圧式パワー
ステアリング機構の作動を利用して操舵力伝達系に所要
の操舵力が加えられて自動的に所要の操舵が行なわれ
る。そして、切替制御手段により操舵力伝達系がパワー
ステアリング機構から自動操舵機構に切り替えられる時
に、制御手段から切替信号が出力され、操舵制御手段に
設けられたタイムラグ設定手段により、上述の切替制御
手段からの切替信号の出力に対して、操舵制御手段から
の操舵指令信号を所定時間だけ遅らせる。

【００１５】そして、この所定時間の遅れ分だけ、自動
操舵機構の油圧を十分に高めることができ、自動操舵機
構を正確に作動させるようになる。また、上述の請求項
２記載の本発明の車両用自動操舵装置では、操舵制御手
段からの操舵指令信号が、切替制御手段からの切替信号
の出力に対して、タイムラグ設定手段に予め設定された
一定値の所定時間の分だけ遅れて出力される。

【００１６】また、上述の請求項３記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、操舵制御手段からの操舵指令信号
が、切替制御手段からの切替信号の出力に対して、パワ
ーステアリング機構の作動油温やパワーステアリング機
構に設けられたポンプの作動状態に応じてタイムラグ設
定手段で設定された所定時間の分だけ遅れて出力され
る。

【００１７】また、上述の請求項４記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、操舵制御手段からの操舵指令信号
が、切替制御手段からの切替信号の出力に対して、タイ
ムラグ設定手段で予め設定された複数の値から選択され
た所定時間の分だけ遅れて出力される。また、上述の請
求項５記載の本発明の車両用自動操舵装置では、パワー
ステアリング機構は、ポンプにより油圧シリンダへ作動
油が供給され、操舵車輪に操舵アシスト力が伝達され
る。そして、ステアリングホイールに操舵力が入力され
ると、ステアリングホイールと操舵車輪との間に介設さ
れたステアリングシャフトが捩じられ、パワーステアリ
ングバルブにより、このステアリングシャフトの捩じれ
角に応じて油圧シリンダの油圧状態が調整され、操舵力
伝達系のアシスト量が制御される。また、作動油の供給
油路に介装された切替機構としての切替弁と、パワース
テアリングバルブとは、制御手段により制御される。

【００１８】一方、自動操舵機構モード時には、減圧弁
において油圧シリンダへ供給される作動油の油圧が減圧
調整され、自動操舵力が制御されるとともに、舵角制御
弁において油圧シリンダへの作動油の供給方向が調整さ
れて操舵車輪の操舵角が制御される。そして、制御手段
により、減圧弁と舵角制御弁とが制御される。また、上
述の請求項６記載の本発明の車両用自動操舵装置では、
パワーステアリングバルブとポンプとの間に設けられた
油圧源切替弁とパワーステアリングバルブと油圧シリン
ダとの間に設けられたモード切替弁とにより切替機構と
しての切替弁が構成され、油圧源切替弁とモード切替弁
との間に介装された減圧弁と舵角制御弁とにより、操舵
車輪の操舵が制御される。

【００１９】また、上述の請求項７記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、上記切替制御手段により、車両の
走行状況及び走行環境を検出する検出手段からの情報に
基づいて、車両の危険回避の必要度に応じて、パワース
テアリングモードから自動操舵モードへの切り替えが行
なわれる。また、上述の請求項８記載の本発明の車両用
自動操舵装置では、自動操舵機構により、自動操舵モー
ド時に、車両の速度が大きくなるのに応じて自動操舵機
構による操舵力の大きさが小さく設定される。

【００２０】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の車両用自動操舵装置について説明すると、図１はその
油圧系統を模式的に示す油圧回路図、図２はその作動特
性を説明するためのグラフであって（ａ）はその操舵モ
ードの切替えを示すグラフ（ｂ）はその自動操舵指示電
圧を示すグラフ（ｃ）はその自動操舵系油圧を示すグラ
フ、図３はその自動操舵力の特性を示すグラフ、図４は
その作用を説明するためのフローチャートである。

【００２１】図１に示すように、車両の操舵力伝達系３
には、油圧式パワーステアリング機構４及び自動操舵機
構５が設けられており、この操舵力伝達系３では、パワ
ーステアリング機構４を用いた人為的操舵（パワーステ
アリングモード）又は自動操舵機構５による自動操舵モ
ードを選択的に切り替えて作動させることができるよう
になっている。また、これらパワーステアリング機構４
や自動操舵機構５の油圧回路は、その作動油圧を４輪操
舵（４ＷＳ）装置や自動制動装置の作動油圧としても共
用できるようになっており、図１に示すように、ポンプ
１０から吐出された作動油は、分流弁１２を介して一方
は４ＷＳ装置（主に後輪側の油圧シリンダ）に供給され
るようになっている。また、この分流弁１２の下流側で
はさらに油路が分岐しており、自動制動装置と自動操舵
機構５との２系統に作動油圧が供給されるようになって
いる。

【００２２】このうち、図１は主にパワーステアリング
機構４及び自動操舵機構５の油圧回路図であり、符号２
７は切替機構としての油圧源切替弁，符号７は舵角制御
弁，符号１５はＥＰＳバルブを示している。そして、油
圧源切替弁２７を駆動して油圧経路を切り替えることに
より、ポンプ１０からの作動油が舵角制御弁７かＥＰＳ
バルブ１５かのどちらか一方に供給されるようになって
いる。

【００２３】また、符号８は切替機構としてのモード切
替弁であって、油圧源切替弁２７と連動して切り替えら
れるようになっており、このモード切替弁８の制御によ
りＥＰＳバルブ１５によるパワーステアリングモードか
舵角制御による自動操舵モードかのどちらか一方に切り
替えられるのである。油圧源切替弁２７の一方の下流側
には、パワーステアリング機構４が設けられている。こ
のパワーステアリング機構４は、油圧シリンダ４Ａとス
テアリングラック２とステアリングホイール（ハンド
ル）２８とＥＰＳバルブ１５とから構成されており、油
圧シリンダ４Ａ内には油圧室４１，４２がそれぞれ設け
られている。そして、これらの油圧室４１，４２に所要
の油圧の作動油が供給されると、この作動油の油圧に応
じてラック２に操舵力が作用して、操舵力をアシストす
るようになっている。

【００２４】また、油圧源切替弁２７の他方の下流側に
は、自動操舵機構５がパワーステアリング機構４と並列
的に設けられている。そして、この自動操舵機構５につ
いても上記油圧室４１，４２に所要の油圧の作動油を供
給することにより操舵が行なわれるようになっている。
また、油圧源切替弁２７と操舵角制御弁７との間の油路
２９には自動操舵力制御弁としてのリリーフバルブ１３
Ａが介装されている。この油路２９には、自動操舵モー
ドになった場合に油圧シリンダ４Ａに供給される作動油
が通るようになっており、このリリーフバルブ１３Ａの
開閉状態を制御することにより油圧シリンダ４Ａに流入
する作動油の油圧を調整できるようになっている。な
お、本実施例では、舵角制御弁７，モード切替弁８，リ
リーフバルブ１３Ａ，油圧源切替弁２７は、ともに電磁
弁（ソレノイドバルブ）により構成されている。

【００２５】そして、これらの電磁弁の切替動作は、制
御手段としてのコントローラ１により制御されるように
なっている。このコントローラ１には、パワーステアリ
ングモードから自動操舵モードに切り替える切替制御手
段１Ａと、自動操舵機構５に操舵指令信号を出力する操
舵制御手段１Ｂとが設けられている。この切替制御手段
１Ａでは、例えば図示しないセンサ等による車両の状態
や道路状況の情報に基づいてパワーステアリングモード
か自動操舵モードかを設定するようになっている。ま
た、ステアリングラック２には、ラック２の変位を検出
するラック位置検出センサ２０が設けられており、この
ラック位置検出センサ２０からの情報もコントローラ１
にフィードバックされるようになっている。

【００２６】また、このコントローラ１には種々のセン
サが接続されているが、かかるセンサには、例えばＣＣ
Ｄカメラやレーザレーダ等があり、これらの情報がコン
トローラ１に送られるようになっている。そして、これ
らのセンサからの情報に基づいて、例えば下式（１）に
より衝突危険度を検知して、運転者に音声やディスプレ
イ等で警告するか、または、自動操舵制御を行なうかを
判断する。Ｖ₀・ｔ_G−Ｘ_GＶ・ｔ_G ²／２＞ｄ₀・・・・・（１）なお、Ｖ₀は自車の車両速度、ｔ_Gは減速所要時間、Ｘ
_GＶは車両速度Ｖ₀の時の必要減速度、ｄ₀は車両から
接近物体の距離を示している。

【００２７】この切替制御手段１Ａからの制御指令に基
づいて、パワーステアリングモード時には、油圧源切替
弁２７が図中左方向に駆動されるとともに、モード切替
弁８が図中右方向に駆動されて、高圧の作動油がＥＰＳ
バルブ１５に供給されるようになっている。そして、Ｅ
ＰＳバルブ１５では、操舵制御手段１Ｂからの制御信号
に基づいて、油圧シリンダ４Ａへ供給する作動油の量が
設定されて、ＥＰＳバルブ１５からの作動油がモード切
替弁８に送られるようになっている。また、モード切替
弁８は、ＥＰＳバルブ１５からの作動油を直接油圧シリ
ンダ４Ａへ供給するような状態に制御されているので、
油圧シリンダ４Ａの油圧室４１，４２に所定量の作動油
が供給されて、ドライバの操舵力が低減されるのであ
る。

【００２８】また、自動操舵時には、油圧源切替弁２７
が図中右方向に駆動されるとともに、モード切替弁８が
図中左方向に駆動される。これにより、作動油は油路２
９を通って舵角制御弁７に達する。そして、操舵制御手
段１Ｂでは、主にラック位置検出センサ２０からの情報
に基づいて舵角制御弁７の制御量を設定して、ステアリ
ングラック２の位置を制御するのである。

【００２９】また、このときの自動操舵力、すなわち作
動油の油圧は、例えば図３に示すようなマップに基づい
て設定されるようになっている。つまり、通常、低速走
行時ほど操舵には大きな力が必要であるが、車速が大き
くなるほど操舵には大きな力は必要なくなる。そこで、
本発明では、図３のマップに示すように、自動操舵時の
操舵力を車速が高まるにつれて、低下させるような特性
にしているのである。

【００３０】つまり、自動操舵時にドライバが自動操舵
制御に抗してステアリングホイール２８を操舵するため
には、油圧シリンダ４Ａへ供給される作動油の油圧に打
ち勝つ操舵力が必要であるが、作動油の油圧が一定に保
たれていると、運転者にはこの油圧に抗する操舵力が大
きな負担になることが考えられるからである。ところ
で、図１に示すように、コントローラ１には駆動回路２
４が付設されている。この駆動回路２４は、コントロー
ラ１で設定された制御指令電圧をリリーフバルブ１３Ａ
のソレノイド１４に供給する電流に変換するもので、リ
リーフバルブ１３Ａでは、駆動回路２４からの電流によ
り開閉状態が制御されるようになっている。

【００３１】図３に示す操舵力特性マップは、この駆動
回路２４内に内蔵されており、コントローラ１に入力さ
れた車速情報やフィードバックされた作動油圧情報に基
づいて、必要な作動油圧が得られるようにリリーフバル
ブ１３Ａの制御信号を設定するようになっている。この
ように、車速が大きくなるのに応じて自動操舵力が小さ
くなるように設定し、高速になるほどドライバの操舵が
自動操舵に対して打ち勝ち易くなるようにすることによ
り、高速走行時には、ドライバの意思による人為的な操
舵に対しても十分に車両が反応するようになっているの
である。

【００３２】ところで、図１に示すように、本コントロ
ーラ１には、タイムラグ設定手段４５が設けられてい
る。このタイムラグ設定手段４５は、切替制御手段１Ａ
において、パワーステアリングモードから自動操舵モー
ドに切り替える切替信号が出力された時に、操舵制御手
段１Ｂからの自動操舵の指示信号（指示電圧）を所定時
間遅らせて出力するものである。

【００３３】つまり、この油圧回路では、図２（ａ）に
示すように、切替制御手段１Ａから切替信号が出力され
て、パワーステアリングモードから自動操舵モードに切
り替わっても、すぐには自動操舵の指示電圧が操舵制御
手段１Ｂから設定されず、タイムラグ設定手段４５によ
り、図２（ｂ）の実線に示すように、所定時間遅れて自
動操舵指示電圧が出力されるようになっているのであ
る。

【００３４】これは、図２（ｃ）に示すように、自動操
舵系の作動油圧は、自動操舵モードに切り替えられてか
ら僅かながら遅れて立ち上がるため、十分な油圧を確保
するにはある程度（例えば４０ｍｓｅｃ程度）の時間が
必要となるからである。また、図２（ｂ）の破線のよう
に、タイムラグのない特性で指示電圧を出力した場合、
指示信号の初期の部分では、自動操舵系の油圧が不十分
なため自動操舵特性が不安定な場合も考えられる。

【００３５】このため本発明では、自動操舵モードへの
切り替え直後は、操舵制御手段１Ｂからの自動操舵指示
電圧が、切替制御手段１Ａからの切替信号に対して所定
時間遅れて出力されるようになっているのである。具体
的には、自動操舵モードへの切替信号が切替制御手段１
Ａから出力されると、この切替信号に基づいて油圧源切
替弁２７とモード切替弁８とが自動操舵モードに切り替
えられる。この時、操舵制御手段１Ｂから出力される操
舵制御信号（この操舵制御信号は、自動操舵方向を決定
する操舵角制御弁７と、自動操舵力を決定するリリーフ
バルブ１３Ａとへの制御信号である。）は、切替制御手
段１Ａからの切替信号に対して所定時間、即ち、自動操
舵系の油圧が一定レベルに立ち上がるまでの時間分遅れ
て出力されるようになっているのである。

【００３６】このようなタイムラグに関する時間（上記
の所定時間）は、予め一定値として与えておくか、ある
いは、油温や油圧ポンプ１０の作動状態等に応じて変更
されるか、又は複数の値から選択されるかして与えるの
もよい。油圧源切替弁２７とモード切替弁８とが自動操
舵モードに切り替えられると、ポンプ１０からの作動油
は、油圧源切替弁２７介して操舵角制御弁７に流入する
が、この時の操舵角制御弁７には、まだ制御信号が出力
されていないので、図１に示すような中立状態になって
おり、モード切換弁８やリリーフバルブ１３Ａに十分な
作動油が供給されるようになっている。もちろん、この
時のリリーフバルブ１３Ａは閉状態になっており、これ
により、作動油が各油路に供給されて油圧が高まるよう
になっているのである。

【００３７】このように、タイムラグ設定手段４５によ
り切替制御手段１Ａからの切替信号と操舵制御手段１Ｂ
からの操舵制御信号との間にタイムラグが設けられるの
で、自動操舵モード切り替え時の自動操舵機構５の作動
油圧を十分に高めることができ、正確な自動操舵が行な
われるようになっているのである。なお、タイムラグ設
定手段４５により設定されたタイムラグは、自動操舵機
構５の作動油圧を高めるためだけの必要最低限の微少な
時間であって、車両の運動特性に影響するようなもので
はない。

【００３８】本発明の一実施例としての車両用自動操舵
装置は、上述のように構成されているので、切替制御手
段１Ａでは、図示しないセンサからの情報に基づいてパ
ワーステアリングモードか自動操舵モードかを設定す
る。パワーステアリングモードに設定された時は、ポン
プ１０から吐出された作動油は、分流弁１２及び油圧源
切替弁２７を介してＥＰＳバルブ１５へ導かれる。そし
て、このＥＰＳバルブ１５では、操舵制御手段１Ｂから
の制御信号やステアリングシャフト２８Ａの捩じれ角等
に基づいて操舵をアシストする量が設定される。そし
て、ＥＰＳバルブ１５からの作動油がモード切替弁８を
介して油圧シリンダ４Ａの油圧室４１，４２に供給され
るのである。

【００３９】また、パワーステアリングモードから自動
操舵モードへの切り替え後は、例えば図４に示すような
フローチャートにしたがって作動する。ここで、このフ
ローチャートを用いてその流れを説明すると、まず、ス
テップＳ１において、ＣＣＤカメラやレーザレーダ等の
センサ類からの情報に基づいて、車両から接近物体まで
の距離ｄ₀を読み込む。次に、ステップＳ２に進んで、
微少時間Δｔ秒前の読み込み距離ｄ₀′と今回の読み込
み距離ｄ₀との差Δｄ₀から車両とこの物体との相対速
度Ｖ_R0を算出する。

【００４０】そして、ステップＳ３において、この相対
速度Ｖ_R0から、車両が物体に接近中かどうかを判断し、
車両が物体に接近中でないと判断できる時は、再びステ
ップＳ１に戻り、上記ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す。
また、車両が物体に接近中であれば、ステップＳ４で自
車の車両速度Ｖ₀を読み込んで、この後、ステップＳ５
でコントローラ１に設けられたマップ（図示省略）から
車両速度Ｖ₀の時の必要減速度Ｘ_GＶを読み込む。

【００４１】なお、このマップは、距離ｄ₀における自
車速度Ｖ₀と必要減速度Ｘ_GＶとの関係を示すものであ
り、図中の線ａは距離ｄ₀の時のしきい値を示してい
る。そして、ステップＳ６で上記の相対速度Ｖ_R0と必要
減速度Ｘ_GＶとから、減速所要時間ｔ_Gを算出し、ステ
ップＳ７で上述した式（１）により衝突危険度を判定す
るのである。

【００４２】そして、式（１）が成り立たない場合は、
ステップＳ１に戻り、式（１）が成り立つ場合は、ステ
ップＳ８に進み、コントローラ１の切替制御手段１Ａか
ら自動操舵モードへの切替信号が出力される。そして、
切替信号が出力されると、この切替信号に基づいて油圧
源切替弁２７とモード切替弁８とが自動操舵モードに切
り替えられ、ポンプ１０からの作動油が油圧源切替弁２
７を介して操舵角制御弁７に流入し、さらにモード切替
弁８を通って油圧室４１，４２に作動が流入する。

【００４３】次に、ステップＳ９において自動操舵モー
ドへ切替信号が出力されてから所定時間（ここでは４０
ｍｓｅｃ）経過したかどうかが判断される。この時、所
定時間経過していない場合は、再びステップＳ９にもど
り、この所定時間経過するまではこのルーチンを繰り返
す。そして、所定時間を経過すると、ステップＳ９から
ステップＳ１０に進んでコントローラ１の操舵制御手段
１Ｂから自動操舵信号を出力し、操舵制御が行なわれる
のである。このように自動操舵モードへの切り替え制御
後、操舵制御を行なうまでの間に所定時間のタイムラグ
を設定することにより、自動操舵機構の油圧を十分に高
めることができ、パワーステアリングモードから自動操
舵モードの切り替えた後も確実に自動操舵が作動するの
である。

【００４４】また、このようにして自動操舵モードに設
定されると、ポンプ１０から吐出された作動油は、舵角
制御弁７に達して、この舵角制御弁７の駆動状態によっ
て、ラック２の駆動方向が決定される。つまり、舵角制
御弁７が図中右方向に駆動されると、作動油はモード切
替弁８を介して油圧シリンダ４Ａの左側の油圧室４２に
供給され、ステアリングラック２を図中左方向に駆動さ
せる。またこれとは逆に、舵角制御弁７が左方向に駆動
されると、作動油は油圧シリンダ４Ａの右側の油圧室４
１に供給され、ステアリングラック２を図中右方向に駆
動させるのである。そして、これにより車両の操舵方向
が制御されるのである。

【００４５】また、自動操舵モード時には、作動油の油
圧は、コントローラ１に付設された駆動回路２４内の作
動油圧特性マップにしたがって、車速が高まるにつれて
除々に低下していく。そして、これによりドライバが自
動操舵に抗して操舵しようとした時の操舵力の負担が低
減されるのである。つまり、駆動回路２４において、車
速に応じた作動油圧が設定されると、この作動油圧が得
られるようにリリーフバルブ１３Ａの開閉状態が制御さ
れてリリーフバルブ１３Ａの開閉状態に応じて自動操舵
の作動油圧が調整される。

【００４６】この作動油圧の調整は、例えば車速が高く
なると、一制御周期中にリリーフバルブ１３Ａが開状態
に駆動される時間が長く設定され、これによりポンプ１
０からの作動油の一部がリリーフバルブ１３Ａを介して
ドレーンされて油圧シリンダ４Ａに供給される油圧が低
圧となる。また、これとは逆に、車速が低い場合は、一
制御周期中にリリーフバルブ１３Ａが閉状態に駆動され
る時間が長くなり、比較的高圧の作動油が油圧シリンダ
４Ａに供給される。これにより、低速時においても確実
に転舵が行なわれる。

【００４７】したがって、車両の速度が高くなればなる
ほど、ドライバの操舵が自動操舵に対して打ち勝ち易く
なり、自動操舵時にドライバの意思と異なる方向へ操舵
が行なわれた場合や、不測の事態により、ドライバの判
断により自動操舵とは異なる方向へ咄嗟に操舵にした場
合に、ドライバは大きな操舵力を強いられることなく操
舵することができ、車両を十分コントロールすることが
できるのである。

【００４８】また、コントローラ１にタイムラグ設定手
段４６を設け、パワーステアリングモードから自動操舵
モードへの切替時に、このタイムラグ設定手段４６によ
り、操舵制御手段１Ｂからの操舵制御信号に対し、切替
制御手段１Ａからの切替信号が所定時間だけ遅れて出力
されるので、自動操舵モードへ切り替え直後の自動操舵
機構５に対して十分な作動油圧を与えることができ、自
動操舵を精度を向上させることができる。

【００４９】また、このタイムラグ設定手段４６による
タイムラグは、上述したような僅かな時間であるので、
ドライバビリティや車両の安全性についてはなんら影響
を与えることもないのである。なお、本実施例では、作
動油を４ＷＳや自動制動装置とも共用するような構成と
なっているが、本発明は、勿論このような構成のみに限
定されるものではなく、例えば、４ＷＳのみと組み合わ
せても良いし、自動制動装置のみと組み合わせても良
い。また、これらとは異なる油圧機構と組み合わせても
良い。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用自動操舵装置によれば、車両に設けられ
て、人為的な操舵力を入力されるステアリングホイール
と、該ステアリングホイール側と操舵車輪との間に介設
されて該操舵車輪を該ステアリングホイールの回動角度
に対応した角度に操舵する操舵力伝達系と、該操舵力伝
達系に付設され、該人為的な操舵力の入力時に操舵状態
に応じて操舵力を加勢する油圧式のパワーステアリング
機構と、該操舵力伝達系に該パワーステアリング機構を
利用しながら作動し、自動的に操舵を行なう自動操舵機
構と、該パワーステアリング機構がパワーステアリング
として用いられるパワーステアリングモード及び該パワ
ーステアリング機構が該自動操舵機構として用いられる
自動操舵モードを選択的に切り替える切替機構と、該切
替機構に切替指令信号を出力して作動を制御する切替制
御手段及び該自動操舵機構に操舵指令信号を出力して作
動を制御する操舵制御手段からなる制御手段と、をそな
え、該制御手段に、該制御手段が該パワーステアリング
モードから該自動操舵モードに切り替える時に、該切替
制御手段からの切替信号の出力に対して、該操舵制御手
段からの操舵指令信号の出力を所定時間だけ遅れさせる
タイムラグ設定手段が設けられるという構成により、自
動操舵切り替え直後の自動操舵系に対して十分な作動油
圧を与えることができ、自動操舵を精度を向上させるこ
とができる。

【００５１】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、上記請求項１記載の構成に加えて、
該所定時間が、予め一定値として該タイムラグ設定手段
に設定されるという構成により、自動操舵切り替え直後
の自動操舵系に対して確実に作動油圧を高めることがで
きる。また、請求項３記載の本発明の車両用自動操舵装
置によれば、上記請求項１記載の構成に加えて、該所定
時間が、該パワーステアリング機構の作動油温や該パワ
ーステアリング機構に設けられたポンプの作動状態に応
じて該タイムラグ設定手段で設定されるという構成によ
り、パワーステアリング機構の状態に応じたタイムラグ
で操舵制御手段からの操舵指令信号を出力させることが
でき、これにより、パワーステアリングモードから自動
操舵モードへの切り替えをより自然なフィーリングとす
ることができる。

【００５２】また、請求項４記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、上記請求項１記載の構成に加えて、
該所定時間が、該タイムラグ設定手段で予め設定された
複数の値から選択されるという構成により、車両の状況
やパワーステアリング機構の状態に適したタイミング
で、自動操舵への切り替えを行なうことができる。ま
た、請求項５記載の本発明の車両用自動操舵装置によれ
ば、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え
て、該操舵車輪に操舵アシスト力を伝達するための油圧
シリンダと、該油圧シリンダへ該作動油を供給するため
のポンプと、該ステアリングホイールに操舵力が入力さ
れた時に、該ステアリングホイールと該操舵車輪との間
に介設されたステアリングシャフトの捩じれ角に応じて
該油圧シリンダにおける油圧状態を調整することで該操
舵力伝達系のアシスト量を制御するパワーステアリング
バルブと、該切替機構として該作動油の供給油路に介装
された切替弁と、該パワーステアリングバルブと該切替
弁とを制御する制御手段とをそなえ、該自動操舵機構
が、該自動操舵機構モード時に該油圧シリンダへ供給す
る作動油の油圧を減圧調整して自動操舵力を制御する減
圧弁と、該自動操舵モード時に、該油圧シリンダへの作
動油の供給方向を調整して該操舵車輪の操舵角を制御す
る舵角制御弁と、該減圧弁と該舵角制御弁とを制御する
制御手段と、をそなえるという構成により、自動操舵機
構を従来からのパワーステアリング機構を利用して構築
することができ、低コストで本発明を実施することがで
きる。

【００５３】また、請求項６記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該切替機構としての切替弁が、該パ
ワーステアリングバルブと該ポンプとの間に設けられた
油圧源切替弁と、該パワーステアリングバルブと該油圧
シリンダとの間に設けられたモード切替弁と、から構成
され、該油圧源切替弁と該モード切替弁との間に該減圧
弁と該舵角制御弁とが介装されるという構成により、減
圧弁や舵角制御弁がバルブスティックした場合であって
も、その上流側の油圧源切替弁か又は下流側のモード切
替弁を切り替えることによりドライバ操舵に切り替える
ことができる。

【００５４】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、上記請求項１〜６のいずれかに記載
の構成に加えて、該車両の走行状況及び走行環境を検出
する検出手段が設けられ、上記切替制御手段が、該検出
手段からの情報に基づいて、該車両の危険回避の必要度
に応じて、パワーステアリングモードから自動操舵モー
ドへの切り替えを行なうように構成されることにより、
車両の安全性も高めることができる。

【００５５】また、請求項８記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、上記請求項１〜７のいずれかに記載
の構成に加えて、該自動操舵モード時に、該車両の速度
が大きくなるのに応じて該自動操舵機構による操舵力の
大きさが小さくなるように、該自動操舵機構が設定され
るという構成により、高速になるほどドライバによる操
舵力が自動操舵に対して打ち勝ち易くなり、高速走行時
には、ドライバの意思による人為的な操舵に対しても十
分に車両が反応することができる。また、自動操舵機構
の操舵に反してドライバが操舵を行なおうとする場合で
も操舵を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における油圧系統を模式的に示す油圧回路図である。

【図２】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における作動特性を説明するためのグラフであって、
（ａ）はその操舵モードの切替えを示すグラフ、（ｂ）
はその自動操舵指示電圧を示すグラフ、（ｃ）はその自
動操舵系油圧を示すグラフである。

【図３】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における自動操舵力の特性を示すグラフである。

【図４】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における作用を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１制御手段としてのコントローラ１Ａ切替制御手段１Ｂ操舵制御手段２ステアリングラック３操舵力伝達系４パワーステアリング機構４Ａ油圧シリンダ５自動操舵機構７舵角制御弁８切替機構としてのモード切替弁１０ポンプ１１オイルリザーバ１２分流弁１３Ａリリーフバルブ１４ソレノイド１５ＥＰＳバルブ２０ラック位置検出センサ２４駆動回路２７切替機構としての油圧源切替弁２８ステアリングホイール（ハンドル）２９油路４１，４２油圧室４５タイムラグ設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前村高広東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者田中忠夫東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられて、人為的な操舵力を入
力されるステアリングホイールと、該ステアリングホイール側と操舵車輪との間に介設され
て該操舵車輪を該ステアリングホイールの回動角度に対
応した角度に操舵する操舵力伝達系と、該操舵力伝達系に付設され、該人為的な操舵力の入力時
に操舵状態に応じて操舵力を加勢する油圧式のパワース
テアリング機構と、該操舵力伝達系に該パワーステアリング機構を利用しな
がら作動し、自動的に操舵を行なう自動操舵機構と、該パワーステアリング機構がパワーステアリングとして
用いられるパワーステアリングモード及び該パワーステ
アリング機構が該自動操舵機構として用いられる自動操
舵モードを選択的に切り替える切替機構と、該切替機構に切替指令信号を出力して作動を制御する切
替制御手段及び該自動操舵機構に操舵指令信号を出力し
て作動を制御する操舵制御手段からなる制御手段と、を
そなえ、該制御手段に、該制御手段が該パワーステアリングモー
ドから該自動操舵モードに切り替える時に、該切替制御
手段からの切替信号の出力に対して、該操舵制御手段か
らの操舵指令信号の出力を所定時間だけ遅れさせるタイ
ムラグ設定手段が設けられていることを特徴とする、請
求項１記載の車両用自動操舵装置。
【請求項２】該所定時間が、予め一定値として該タイ
ムラグ設定手段に設定されていることを特徴とする、請
求項１記載の車両用自動操舵装置。
【請求項３】該所定時間が、該パワーステアリング機
構の作動油温や該パワーステアリング機構に設けられた
ポンプの作動状態に応じて該タイムラグ設定手段で設定
されることを特徴とする、請求項１記載の車両用自動操
舵装置。
【請求項４】該所定時間が、該タイムラグ設定手段で
予め設定された複数の値から選択されることを特徴とす
る、請求項１記載の車両用自動操舵装置。
【請求項５】該パワーステアリング機構が、該操舵車輪に操舵アシスト力を伝達するための油圧シリ
ンダと、該油圧シリンダへ該作動油を供給するためのポンプと、該ステアリングホイールに操舵力が入力された時に、該
ステアリングホイールと該操舵車輪との間に介設された
ステアリングシャフトの捩じれ角に応じて該油圧シリン
ダにおける油圧状態を調整することで該操舵力伝達系の
アシスト量を制御するパワーステアリングバルブと、該切替機構として該作動油の供給油路に介装された切替
弁と、該パワーステアリングバルブと該切替弁とを制御する制
御手段と、をそなえ、該自動操舵機構が、該自動操舵機構モード時に該油圧シリンダへ供給する作
動油の油圧を減圧調整して自動操舵力を制御する減圧弁
と、該自動操舵モード時に、該油圧シリンダへの作動油の供
給方向を調整して該操舵車輪の操舵角を制御する舵角制
御弁と、該減圧弁と該舵角制御弁とを制御する制御手段とをそな
えていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに
記載の車両用自動操舵装置。
【請求項６】該切替機構としての切替弁が、該パワー
ステアリングバルブと該ポンプとの間に設けられた油圧
源切替弁と、該パワーステアリングバルブと該油圧シリ
ンダとの間に設けられたモード切替弁と、から構成さ
れ、該油圧源切替弁と該モード切替弁との間に該減圧弁と該
舵角制御弁とが介装されていることを特徴とする、請求
項５記載の車両用自動操舵装置。
【請求項７】該車両の走行状況及び走行環境を検出す
る検出手段が設けられ、上記切替制御手段が、該検出手段からの情報に基づい
て、該車両の危険回避の必要度に応じて、パワーステア
リングモードから自動操舵モードへの切り替えを行なう
ように構成されていることを特徴とする、請求項１〜６
のいずれかに記載の車両用自動操舵装置。
【請求項８】該自動操舵モード時に、該車両の速度が
大きくなるのに応じて該自動操舵機構による操舵力の大
きさが小さくなるように、該自動操舵機構が設定されて
いることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載
の車両用自動操舵装置。