JPS6353174A - 操舵角検出装置 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両等の操舵角をインクリメンタル方式で検
出する操舵角検出装置に関する。

【従来技術】

従来、自動車等に載置されている動力舵取装置、サスペ
ンション制御装置等では、操舵角に応じた制御特性を得
るため操舵角検出装置が必要とされる。そして、その操
舵角検出装置は、構造の簡便さと信頼性とから、エンコ
ーダによりステアリングシャフトの単位回転毎に出力さ
れたパルス信号を計数することにより回転角を検出する
インクリメンタル方式が多く採用されている。

【発明が解決しようとする問題点】

ところが、このインクリメンタル方式は、相対回転角を
検出する方式であるため、絶対回転角をを求めるには、
自動車が直線走行状態にあるときに、ステアリングシャ
フトが保持される位置、即ち中立点が精確に求められな
ければならない。この中立点は、装置が起動される当初
では、駐車中のステアリングシャフトの停止位置に仮定
され、その後、車両の走行に伴って測定される操舵角の
統計的な処理により補正される。統計的な処理には、例
えば、車両の走行においては、直線走行の頻度が最も高
いという経験則により、出力値の平均処理が一般的に採
用されている。 したがって、駐車時にステアリングシャフトが必ずしも
真の中立点で停止されているとは限らないため、走行開
始後、一定期間の直線走行に達するまでは、精確な中立
点の位置が検出出来ないという問題があった。また、山
岳地を走行する場合には、ハンドル操作が頻繁になるた
め、中立点の設定が精確でなくなるとつい問題があった
。

【問題点を解決するための手段】

上記問題点を解決するための発明の構成は、ステアリン
グシャフトの単位回転毎にエンコーダから出力されるパ
ルス信号を計数し、この計数値とステアリングシャフト
の中立点の計数値に基づき、前記ステアリングシャフト
の回転角を検出する操舵角検出装置において、 前記計数値の増加減少量から、前記ステアリングシャフ
トが、前記中立点からその最大回転量の半分以上回転し
たことを判別する回転ｎ判別手段と、 前記回転ｎ判別手段により最大回転量の半分以上回転し
たと判別された時は、前記ステアリングシャフトが前記
最大回転量の半分を越えて回転した回転量分だけ、前記
中立点を回転方向に移動させて中立点を補正する中立点
補正手段とを具ｆｉｉｌｉ　シたことである。

【作用】

本発明の作用を第１図に基づいて説明する。図は絶対角
を基準尺度として表されており、○は真の中立点である
。ステアリングシャフトは左端−θ７／２から右端θｔ
　／２まで最大回転量０丁だけ回転し得る。今、ステア
リングシャフトの中立点θ。が位置θ。に初期設定され
、その後は位置θ。 に対する相対回転角から、θ６を中立点とする操舵角が
求められる。その後、ステアリングシャフトは操作され
るのであるが、中立点θ。が真の中立点Ｏと一致すると
すれば、ステアリングシャフトはθＴ／２を越えては回
転しないはずである。もし、中立点θ。から０７７２以
上に回転したとすれば、それは、θＴ７２以上余分に回
転した分だけ中立点θ。が真の中立点０に対し回転方向
と逆方向にずれていることを意味している。したがって
、操作過程に於いて回転量判別手段により、相対回転角
θ、がθＴ　／２以上になったと判定されると、中立点
補正手段により中立点θ。は、位置θ。からθｔ／２以
上に余分に回転した分△θだけ回転方向に移動され、位
置θ２が新たな中立点に補正される。その後は、新たな
中立点θ。を基準として操舵角が求められる。このよう
にして、中立点からの回転量が最大回転量の半分より多
くなる毎に、中立点は補正され、真の中立点０に近づい
て行く。 ところで、ステアリングシャフトが真の中立点Ｏを横切
って、右または左いっばい切られると、ステアリングシ
ャフトはそれ以上には回転しないのであるから、回転量
判別手段によって判別された時のステアリングシャフト
の絶対操舵角は±θア／２となる。したがって、この時
のθ７／２を越えて余分に回転した回転量は、中立点θ
。の真の中立点０に対する偏差を示していることになり
、補正された後の中立点は正に真の中立点０に一致する
。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本
実施例は、操舵角検出装置を動力舵取装置に応用したも
のである。第２図において１０は補助力発生手段で、サ
ーボバルブ１４と、パワーシリンダ１５と、電磁弁２０
と、電磁弁２ｏを駆動するソレノイド駆動回路６５と、
ポンプ２２と、流量制御弁装置４０と、それを駆動する
ソレノイド駆動回路７５と、油圧回路１２とで構成され
ている。サーボバルブ１４はハンドル軸１７を介して操
向ハンドル１９と連結され、またパワーシリンダ１５は
回路の損縦リンク機構を介して操向車輪に連結されてい
る。従ってこの操向ハンドル１９にマニュアル操舵力を
付与してサーボバルブ１４を回転制御することでパワー
シリンダ１５に圧力流体が供給制御され、このパワーシ
リンダ１５によって補助操舵力が発生され、増大された
操舵力（マニュアル操舵力士補助操舵力）が操向車輪に
伝達されるようになっている。 サーボバルブ１４には油圧回路１２を介してポンプ２２
が接続されている。このポンプ２２はベルト駆動系を介
して自動車エンジンと接続され、このポンプ２２のポン
プ作用で前記サーボバルブ１４、パワーシリンダ１５に
圧力流体が供給されるようになっている。 また前記パワーシリンダ１５には電磁弁２０が取り付け
られている。この電磁弁２０はパワーシリンダ１５の一
方の高圧室に供給される圧力流体の一部をパワーシリン
ダ１５の他方の低圧室にバイパスするものである。そし
て、電磁弁２０の開度により補助操舵力を調整している
。 また、前記ポンプ２２にはさらに吐出流量を制御する流
量制御弁装置４０が設けられている。この流量制御弁装
置４０は、ソレノイドによりサーボバルブ１４へ供給す
る圧力流体の供給流量を制御する装置である。したがっ
て、この流量制御弁装Ｅ２４０を制御することによって
も、補助操舵力を制御することが出来る。 ２ｒ！２図において６０は電子制御装置である。この電
子制御装置６０はマイクロプロセッサ６１と、ＲＡＭ６
２と、ＲＯＭ６３を主要構成要素としている。このマイ
クロプロセッサ６１にはインタフェース６４が接続され
、そのインタフェース６４にはソレノイド駆動回路６５
．７５が接続されている。ソレノイド駆動回路６５．７
５はそれぞれ前記電磁弁２０のソレノイド（図示路）、
流量制御弁装置４０のソレノイド（図示路）に印加され
る電流を制御している。またマイクロプロセッサ６１に
はインタフェース６６、カウンタ６７、位相判定回路６
８を介して操舵角センサ６９が接続されている。この操
舵角センサ６９はステアリングシャフト１７上に連結さ
れた回転板７ｏと、２つのフォトインタラプタ７１．７
２より成り、係るフォトインタラプタ７１．７２からは
π／２位相差の位相信号が出力されており、その両信号
からハンドルの操舵角θおよび操舵方向を検出するよう
にしている。更にマイクロプロセッサ６１にはインタフ
ェース６６、カウンタ７５を介して車速センサ７４が接
続されている。この車速センサ７４としては、トランス
ミッションの出力軸に連結された回転計から構成され、
この車速センサ７４から発生されるパルス信号の周波数
から車の車速■を検出している。一方前記ＲＯＭ６３に
は、車速と８舵角に応じた補助操舵力を発生するために
、電磁弁２０と流量制御弁装置４０を制御するための制
御パターンが記憶されている。 第３図は、本実施例装置の制御装置に使用されたＣＰＵ
６Ｌの処理手順のうち操舵角の検出手順を示したフロー
チャートである。このプログラムは、一定の時間間隔の
タイマ割り込みによって起動される。自動車のイグニッ
ションスイッチがオンになった時は、カウンタ６７はＯ
にクリアされ、その時の測定値θが０となるように測定
座標系がとられる。また、その時のステアリングシャフ
トの状態が中立点と仮定されるため、中立点θ。は０に
初期設定される。フラグＦＬＧは中立点θ。 に対しステアリングシャフトが０１７２以上に回転した
時に１にセットされるフラグであり、初期値は０にリセ
ットされている。 （ａ）中立点θ。からの相対回転角θ、がθ７／２より
小さい時の処理 まず、カンウタ６７の値が読み込まれ＜１００）、中立
点θＣに対する相対回転角θ、が計算される（１０２）
。次にフラグＦＬＧＯ値が判別されるが（１０４）、当
初はＦ’Ｌ　Ｇは０であるので、ステップ１０６へ移行
し、相対回転角θ、の絶対値が０７７２以上か否かが判
定される（１０６）。そして、相対回転角θ、の絶対値
がθＴ／２より小さい時には、フラグＦＬＧが０に設定
され（１０８）、ステップ１０２で演算された相対回転
角θ、が、測定された操舵角としてＲＡ　Ｍ　６２の操
舵角メモリに記憶され（１１３）、本プログラムの１回
の処理が終了する。以上の処理の繰り返しにより、操舵
角が時々刻々測定される。 ＜ｂ）中立点θ。からの相対回転角θ、がθｔ／２以上
の時の処理 中立点θ。からの相対回転角θ、がθＴ　／２以上にな
ると、ステップ１０６の判定がＹＥＳとなり、フラグＦ
ＬＧは相対回転角θ、の絶対値が０７７２以上になった
ことを記憶するため１に設定され（１１０）、測定値θ
は凹側定値Ｗとして記憶され＜１１２）、相対回転角θ
、が操舵角メモリに記憶されて（１１３）、本プログラ
ムは終了される。フラグＦＬＧが１に設定されると、次
の実行時におけるステップ１０４の判定がＹＥＳとなり
、ステップ１１４に移行する。ステップ１１４では、新
測定値θの絶対値と凹側定ｍ　ｗの絶対値の大きさが比
較され、検出される測定値の絶対値が増加傾向、即ち、
ハンドルを切り込んでいる状態にあるか否かが判定され
る。増加中の場合には、ステップ１１２へ移行して検出
された測定値θは凹側定値Ｗとして記憶され、ステップ
１０２で演算された相対回転角θ、が、測定された摸舵
角としてＲＡＭ６２の操舵角メモリに記憶される（１１
３）。 一方、中立点θ。からの相対回転角θ、の絶対値がθｔ
／２以上で測定値の絶対値が増加から減少に転する状態
になると、即ち、測定値θの極値が検出されると、中立
点θ。の補正処理が実行される（１１６）。中立点θ。 の値は当初Ｏであったのであるが、０７／２以上に回転
した分１θＬ　１−０７／２だけ加算または渾算された
値となり、その補正された中立点θ。の絶対操舵角は、
１θＬ１−θアノ２だけ真の中立点Ｏの方向に近づくこ
とになる。そして、補正された中立点θ。に対する相対
回転角θ、が演算され（１１８）、フラグＦＬＧは０に
リセットされ（１０８）、相対回転角θ−１は、測定さ
れた操舵角としてＲＡＭ６２の操舵角メモリに記憶され
て（１１３）、本プログラムの処理が完了される。 次に本プログラムが実行される時には、また、相対回転
角θ、がθ７／２より小さい時の処理から実行されるの
であるが、その時の中立点θ。は、最新に補正された値
が用いられる。 補正処理において、補正前の中立点が存在する側と反対
側いっばいにハンドルが切られた場合には、１θＬ　１
−θアノ２は、真の中立点○に対する中立点θ。の偏差
を示しており、補正後の中立点θ。の値は、真の中立点
Ｏに対応する測定値となる。したがって、中立点θ。は
真の中立点Ｏに実質上一致し、その後の測定された相対
操舵角θ。 は絶対操舵角と一致するようになる。 以上のようにして操舵角メモリに求められた値は、動力
舵取装置の操舵角に関する制御特性を得るために使用さ
れる。 上記の回転限界に達するハンドル操作は、一般に車庫か
ら自動車を発進させる時に良く行われ、直ちに中立点が
真の中立点に設定され、測定される操舵角は正確となる
。このため、発進直後から、動力舵取装置の制御特性を
良好にすることが出来る。

【発明の効果】

本発明は、上記したように、インクリメンタル方式の操
舵角検出装置において、ステアリングシャフトが、設定
された中立点からその最大回転量の半分以上回転した場
合には、最大回転量の半分を越えて回転した回転量分だ
け、前記中立点を回転方向に移動させることにより中立
点を補正するようにしたことを特徴としている。 したがって、大きくハンドルが切られると中立点が真の
中立点方向に補正され、最良の場合には、回転限界まで
のハンドル操作が行われると、直ちに真の中立点が設定
されるため、装置の起動直後に係る操作が行われれば、
直ちに真の進対操舵角が検出されるようになるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を示した説明図、第２図は、本
発明の操舵角検出装置を応用した動力舵取装置の構成を
示したブロックダイヤグラム、第３図は、同実施例で使
用されたＣＰＵの処理手順のうち操舵角検出の処理手順
を示したフローチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステアリングシャフトの単位回転毎にエンコーダから出
   力されるパルス信号を計数し、この計数値とステアリン
   グシャフトの中立点の計数値に基づき、前記ステアリン
   グシャフトの回転角を検出する操舵角検出装置において
   、 前記計数値の増加減少量から、前記ステアリングシャフ
   トが、前記中立点からその最大回転量の半分以上回転し
   たことを判別する回転量判別手段と、 前記回転量判別手段により最大回転量の半分以上回転し
   たと判別された時は、前記ステアリングシャフトが前記
   最大回転量の半分を越えて回転した回転量分だけ、前記
   中立点を回転方向に移動させて中立点を補正する中立点
   補正手段とを具備したことを特徴とする操舵角検出装置
   。