JPS5812866A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

動力舵取装置の操舵力制御装置

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JPS5812866A
JPS5812866A JP56109644A JP10964481A JPS5812866A JP S5812866 A JPS5812866 A JP S5812866A JP 56109644 A JP56109644 A JP 56109644A JP 10964481 A JP10964481 A JP 10964481A JP S5812866 A JPS5812866 A JP S5812866A
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torque
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置の操舵力制御装置、特にマイクロ
コンピュータ等の制御回路を利用して操舵力を適正に制
御できるようにした動力舵取装置の操舵力制御装置に関
するものである。
車速、ハンドル回転角、横加速度等の各種パラメータに
応じて動力舵取装置の操舵力、す、なわち入力トルクに
対する出力トルクを変化させることは従来公知である。
公知の動力舵取装置の操舵力制御装置においては、上記
した車速、ハンドル回転角、横加速度等をそれぞれセン
サによって検出し、これらセンサの出力を演算して制御
電流を求め、この制御電流を操舵力制御用のりニアソレ
ノイドバルブに入力して、動力舵取装置に供給する流量
を変化させたり、動力舵取装置の高圧側流路と低圧側流
路との間で圧力流体をバイパス制御するようにしている
しかしながら、上記した従来の動力舵取装置の操舵力制
御装置においては、実際の出力トルクを検出していない
ため、リニアソレノイドバルブに所定の電流値を入力し
ても、人力トルクに対する出力トルクを特徴とする特性
に制御できる保障はなく、何らかの外乱によって目標特
性との間でずれを生じた場合にはこれを補正することが
できなく、系の安定性に乏しい問題がある。
よって本発明の目的は、動力舵取装置の入力トルクと出
力トルクを検出し、この操舵特性を制御入力条件に応じ
て予め定められた目標特性に常時追従させることにより
、最適な操舵力制御を可能とした動力舵取装置の操舵力
制御装置を提供することである。
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図は操舵力を制御する一例として動力舵取装置lO
のパワーシリンダ11の左右室をバイパス制御するりニ
アツレメイドバルブ12を示すもので、バルブ本体13
に形成された内孔14にはスプール15が摺動可能に嵌
挿され、このスプール15にバイパス用スリツ)16が
刻設されている。スプール15はスプリング17のバイ
アスにより通常下降端に保持され、パワーシリンダ11
の左室に通ずるポート18と右室に通ずるボー)19の
連通を遮断しているが、ソレノイド20に通電される電
流値に応じてスプール15に吸g1カが作用され、スプ
リング17に抗して上方向に変位される。これにより前
記両ボート18゜19がバイパス用スリツ)16を介し
て互いに連通され、スプール15の変位量、すなわちソ
レノイド20′に印加される電流値に応じて操舵力が変
化される。
第2図は前記リニアソレノイドバルブ12を制御する制
御回路を示すもので、21は車速V、を検出する車速セ
ンサ、22はハンドル回転角θを検出する回転角センサ
、23は入力トルク (ハンドルトルク)TMを検出す
る入力トルクセンサ、24は出力トルクTSを検出する
出力トルクセシサ、25は前記回転角センサ22の出力
を微分してハンドル回転速度θに応じた信号を出力する
微分回路である。これらセンサ21〜24および微分回
路25によって検出されたアナログ出力は、マルチプレ
クサ26に入力されて時分割的にセレクトされ、さらに
A−D変換器27に入力されてデジタル値に変換される
。なお、ハンドル回転速度みは回転角センサ22のA−
D変換後のデータをソフトウェアにより微分して求める
こともできる。
28はデジタル演算処理を行うマイクロコンピュータの
セントラルブロセツシングユニット(以下CPUと略称
する)、29は後述する固定ブロク°ラムを記憶するリ
ードオンリーメモリ (以下ROMと略称する)、30
は読出しおよび書込み可能なランダムアクセスメモリ 
(以下RAMと略称する)、31は入出力インタフェイ
ス回路をそれぞれ示し、この入出力インタフェイス回路
31は前記A−D変換器27から信号を受けて0PU2
8に送り、また0PU28からの信号に基いて前記リニ
アソレノイドバルブ12に加えるべき電流を後述するよ
うにデユーティ制御し、その出力をアンプ32を介して
ソレノイド20に入力する。
第3図は前記ROM29に記憶される固定プログラムを
示すもので、入カトルクTM、車速V%/\ンドル回転
角θならびにノ・ンドル回転速度θの各制御入力条件に
応じて、人力トルクTMに対する目標出力トルク値TS
Oがマツプ状にプログラムされてし)る。すなわち、入
カトルクTM、車速v1ノ)ンドル回転角θ、ハンドル
回転速度θはそれぞれ複数の領域に分割され、しかして
入力トルクTMと車速Vとの相関関係(TMt、’Vj
)に応じて第3図(A)に示すように複数のデータテー
ブル(oo ) +  (01) +(02)・・・に
区分されている。各データテーブル(00) +  (
01) +  (02)・・・にはノ1ンドル回θj)
に応じて第3図(B)に示すように複数のエリアが割り
振られ、これらエリアに目標とする出力トルク値TSO
と基準となる電流値1がそれぞれプログラムされている
。これら目標出力トルク値TSOと基準電流値1は経験
的数値であり、以下のように設定される。
られたTM−TS特性(第7図2点鎖線)に基いて操舵
力がやや重めになるように設定される。かかる入力トル
クTMに対する目標出力トルク値TSOは、車速■の上
昇に応じて操舵の安定性を高めるべく基本特性値より小
さめの数値(TSO−Δ’rso )に定−)られ、逆
にハンドル回転速度θの上昇に応じて操舵の応答性を高
めるべく基本特性値より大きめの数値(TSO+ΔTS
O)に定められる。しかして据切り時のように車速Vが
0、あるいはハンドル回転角θが最大の場合には、上記
TM−TS特性より目標出力トルク値Tj30が定めら
れる。
従って今、入力トルクがTMI (TM (TM2の領
域にあり、また車速がV2<v<V3、ハンドル回転角
がθ1くθくθ2、ハンドル回転速度がθ2くOくθ3
の領域にあると仮定すれば、(21)番目のデータテこ
の目標出力トルク値TSOは当該条件における最適な出
力トルクであり、また基準電流値1はその目標出力トル
ク値trsoを得るに必要な見掛上の電流値である。
このように入力トルクTMに対する目標出力トルク値T
SOをマツプ状にプログラムすることにより、複雑な特
性を自在に表現できるようになるが、それだけROM2
9の容量も大きくなるので、別の方法御入力条件からそ
の関数式を用いて目標出力トルク値を求めるようにする
こともできる。
次に第4図に基いて制御プロ夛ラムを説明する。
各センサ21〜24にて検出された時々刻々変化する入
力トルクTM、出力トルクT S %車速v1ハンドル
回転角θならびにハンドル回転速度θの各制御入力は、
制御の信頼性を確保するために異常に大きなまたは小さ
な値はフィルタリングを行い、かつそれぞれ数回づつ加
算されてその平均値が逐次求められ、この平均値がRA
M30に記憶される。従って以下の説明における制御大
力(TM、 Ts、 v、θ。
θ)とはその平均値をいう。
電源のオンによりプログラムがスタートされ、ベースル
ーチンB・Rが実行される。すなわちまずステップ40
において、前記入カトルクTM、/fj力トルクTS、
車速v1ハンドル回転角θ、ハンドル回転速度θの各制
御入力が読出され、バッファレジスタにシフトされる。
ステップ41においては、読出された各制御入力TM、
■、θ、みに基いて第3図に示す固定プログラムより目
標出力トルク値TSOおよび基準電流値1がそれぞれ読
出され、メモリに格納される。ステップ42においては
、ステップ40で実測された出力トルクTSと前記目標
出力トルク値TSOとの偏差が予め定められた許容偏差
値εより大きいか否かが判別され、許容偏差値εより小
さい場合には、ステップ43にpし1て補正値Δ1oを
Δ10−0とする。
しかしながら、目標出力トルク値TSOと実測出力トル
クTSとの偏差が許容偏差値εよりも大きし)場合には
、ステップ44においてその偏差に応じた補正値Δ10
が次式によって計算される。
6□o−a (’I’SO−TS )βここでα、βは
実験的に求められた定数、あるし)は制御入力条件(T
M、V、θ、θ)に応じた関数である。ステップ45に
おいては、求められた△10をメモリに格納する。そし
てプログラムは最初のステップ40に戻り、上記の処理
を電源のオンの間繰返す。
サブルーチンS@Rはハード構成によるタイマからの固
定された周期TOによる割込み信号により上記プログラ
ムに割込みをかけ、ステップ46からスタートさせる。
ステップ46においては、前記ステップ45でメモリに
格納した補正値Δ10から補正値Δiが次式によって計
算される。
△1−Δ1+Δ10 同時にその補正値Δ1および前記ステップ41でメモリ
に格納した基準電流値1により、制御電流工が次式によ
って計算される。
■±1+Δ1 上式で求められた制御電流工はステップ47において出
力され、その後プログラムは割込まれた前記ベースルー
チンの場所に復帰し、新たな割込みがかかるまでベース
ルーチンを繰返す。
前述したようにして求められた制御電流工に基いてリニ
アソレノイドバルブ12が制御されると、入力トルクT
Mに対する出力トルクTSが目標値TSOに近似される
ように制御される。そして前記ステップ42で新たな出
力トルクTSと目標出力トルク値TSOとの偏差が未だ
許容偏差値εよりも大きいと判別された場合には、前述
したと同様にその偏差に応じた新たな補正値Δi0がス
テップ44で計算され、次期割込みによりステップ46
でその補正値Δioが前回の補正値Δ1に加算され、出
力される制御電流工が変更される。このようにして入力
トルクTMに対する出力トルクTSが目標値TSOに一
致するように追従制御される。
第5図は前記入出力インクフェイス回路31におけるデ
ユーティ制御回路を示すもので、0PU28で演算され
た前記制御電流工は一定周期毎にデユーティレジスタ5
0に入力され、このレジスタ5oの出力は比較回路51
に入力される。比較回路51にはまたタイマレジスタ5
2の出力が入力され、この比較回路51の一致信号によ
って7リツプフロツプ53がリセットされる。このフリ
ップフロップ53の出力はクロックパルスOLが入力さ
れるアンド回路54に入力され、このアンド回路54の
出力が前記タイマレジスタ52に入力される。フリップ
フロップ53はクロックパルスOLのN周期TO毎に出
力される信号S1によってセットされるようになってお
り、この信号$1によってタイマレジスタ52がリセッ
トされる。
従ってデユーティレジスタ50に制御電流工が投与され
ると、タイマレジスタ52でカウントされたクロックパ
ルスCLがその値工Iに到達する毎に比較回路51から
一致信号が出力されてフリップフロップ53がリセット
される。このフリシブフロップ53はクロックパルスO
LのN周期TO毎にセットされるので、結局フリップフ
ロップ53の出力S2は第6図に示すようにN周期TO
の時間内に制御電流値工に応じた所定時間Tlだけ出力
され、これが前記アンプ32を介してリニアソレノイド
バルブ12のソレノイド20に印加される。従ってソレ
ノイド2oはデユーティ出力の実効値に応じたg&Jl
力を発生し、スプール15を制御電流工に比例して変位
せしめる。
上記実施例においては、パワーシリンダの画室をリニア
ソレノイドバルブ12によりバイパス制御して、動力舵
取装置の操舵力を制御する例について述べたが、操舵力
の制御は上記構成の他、リニアソレノイドバルブを動力
舵取装置の供給側と排出側との間に配置したり、あるい
は供給ポンプ内に組込んで、動力舵取装置に供給する流
量を入力条件に応じて可変制御する構成によっても同様
に行い得るものである。
また上記実施例においては、車速v1ハンドル回転角0
、ハンドル回転速度θの制御入力条件に応じてTM−T
S特性を目標特性に追従制御する例について気述べ念が
、制御パラメータとしては特に限定するものではなく、
上記の他に横加速度、積載荷重等も考えられる。
なお、出力トルクTSとしてはパワーシリンダ11の発
生圧力を利用することもできる。
以上述べたように本発明によれば、車速等の各種条件に
応じて操舵特性を制御するものにおいて、動力舵取装置
の入力トルクと出力トルクを検出し、検出された操舵特
性を、制御人力条件に応じて予め設定された目標特性と
常時比較しながら、目標特性に追従制御するようにした
構成であるので、外乱等に影響されることなく、制御人
力条件に応じた最適な操舵力制御を行い得る特徴がある
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図はりニアソ
レノイドバルブの一例を示す断面図、第2図はりニアツ
レメイドバルブの制御回路を示すブロック線図、第3図
は目標値をプログラムしたプログラム図、第4図は制御
プログラムを示す流れ図、第5図はデユーティ制御の構
成を示すブロック線図、第6図は第5図の出力状態を示
す線図、第7図は入力トルクに対する出力トルクを示す
操舵特性図である。 10・・・動力舵取装置、12・・・リニアソレノイド
バルブ、21〜24・・・セ゛ンサ、26・・Φマルチ
プレクサ、28・・・CPU 、 29.30・・・記
憶回路、31・・・入出力インタフェイス回路。 特許出願人 豊田工機株式会社 第1回 第7図 0      人カトノ’L7Ts 垢3図(A) WJ3図(B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力トルクに対する出力トルクを制御するりニア
    ソレノイドバルブを備えた動力舵取装置の操舵力制御装
    置において、車速等の制御入力を検出するセンサと1人
    力トルクを検出する入力トルクセンサと、出力トルクを
    検出する出力トルクセンサト、前記入力トルクに対する
    車速等の制御入力条件に応じて予め定められた目標出力
    トルク値あるいはその目標トルク値を求めるための関数
    式を記憶する記憶回路と、前記制御入力条件に応じて前
    記記憶回路より読出された目標出力トルク値と前記出力
    トルクセンサにて検出された実測出力トルクとを比較し
    両者が一致するように前記リニアツレメイドバルブに入
    力する制御電流を制御する制御回路とによって構成して
    なる動力舵取装置の操舵力制御装置。
JP56109644A 1981-07-13 1981-07-13 動力舵取装置の操舵力制御装置 Granted JPS5812866A (ja)

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