JPH0240544B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 本発明は、車両の走行速度を含む走行状態検出
手段と、検出された走行状態に応じて舵取装置の
動力を制御する動力制御手段とを備え、少なくと
も車両の走行速度に応じて操舵力の軽減度を調節
する車両用動力舵取装置に関する。

最近、自動車において、シフト位置を決定する
シフトパターンを予め用意し、当該シフトパター
ンと車速とを比較しつつ例えば第１速ないし第４
速からなるシフト位置を自動的に選択してゆく自
動変速制御方式を採用したものが開発されてい
る。

そしてこの種の自動車として、更に動力舵取装
置を搭載したものが提供されている。従来の動力
舵取装置としては、例えば特開昭56―34566号公
報記載の動力舵取装置や、特開昭55―55059号公
報（動力舵取装置用ポンプ装置）記載の装置があ
る。前者の動力舵取装置は、シフト位置が低速段
から高速段になるに従つて舵取力の軽減度を大き
くし、ハンドルを軽くする制御を行なうものであ
つた。後者の動力舵取装置は、ステアリング軸の
ねじれ角が大きければ、舵取力の軽減度を大きく
し、ハンドルを軽くする制御を行なうものであつ
た。

本発明は上記の如き自動変速制御方式を採用し
た自動車のみに限定されるものではないが、動力
舵取装置を搭載した自動車において、従来動力舵
取装置が、シフト位置が低速段から高速段になる
に従つて舵取力の軽減度を大きくする構成、ある
いはステアリング軸のねじれ角が大きければ、舵
取力の軽減度を大きくする構成であるために、動
力舵取装置を実際の走行状態に最適にマツチング
させるべく制御することが困難である点に着目
し、動力舵取装置をより一層実際の走行状態にマ
ツチングさせるよう制御することを目的としてい
る。

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以
下説明する。

本発明の車両用動力舵取装置は、第３図に例示
するように、 車両の走行速度を含む走行状態検出手段Ｍ１
と、該検出された走行状態に応じて舵取装置Ｍ２
の動力を制御する動力制御手段Ｍ３とを備え、少
なくとも車両の走行速度に応じて操舵力の軽減度
を調節する車両用動力舵取装置において、 前記車両の進行状態が、直進状態であるかまた
は旋回状態であるかを判別する進行状態判別手段
Ｍ４を設けると共に、 前記動力制御手段Ｍ３は、前記車両が旋回状態
であると判別されたときの前記舵取装置Ｍ２の動
力を、同一の速度条件において該車両が直進状態
と判別されたときの該舵取装置Ｍ２の動力より小
さくする動力補正手段Ｍ５を備えること を特徴とする。

上記構成を有する本発明の車両用動力舵取装置
においては、少なくとも車両の走行速度に応じて
舵取装置の動力を制御し、操舵力の軽減度を調整
するが、さらに、車両の進行状態が旋回状態であ
れば、舵取装置の動力を、同一の速度条件におい
て車両が直進状態であるときの舵取装置の動力よ
り小さい値に補正する制御を行ない、操作力の軽
減度を減少させる。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らか
にするために、以下本発明の車両用動力舵取装置
の好適な実施例について説明する。

第１図は自動変速制御を行なう自動車に適用し
た本発明の一実施例構成を表わすブロツク図を示
している。

第１図において、１は制御装置、２は走行状態
検出手段、３は動力舵取装置、４は本発明にいう
演算制御手段の一例であるマイクロコンピユー
タ、５は車速センサで、例えば図示しないトラン
スミツシヨン出力軸に配設されかつ車速に比例し
た周波数をもつパルス信号を発生するもの、６は
ステアリング切角センサでありポテンシヨメータ
からなり前輪の切角を検出して対応する切角信号
を発生するもの、７はシフト位置センサで、例え
ば図示しない自動変速制御装置により駆動される
２個のソレノイドからなりシフト位置（例えば第
１速ないし第４速）に対応したシフト位置信号を
発生するもの、８はリニアソレノイドであり通電
電流に応じて動力舵取装置３の図示しないパワー
シリンダへ供給される圧油のバイパス量を制御す
るもの、９は車速センサ５からのパルス信号を波
形整形しマイクロコンピユータ４の割り込み入力
ポートに出力する入力バツフア、１０はステアリ
ング切角センサ６からの切角信号を増幅してマイ
クロコンピユータ４の入力ポートに出力する入力
バツフア、１１はシフト位置センサ７からシフト
位置信号を検知してマイクロコンピユータ４の入
力ポートに出力する入力バツフア、１２はマイク
ロコンピユータ４からの制御信号とバツフア１４
からのフイードバツク信号とを入力しリニアソレ
ノイド８の通電電流に対応するデユーテイ信号を
発生するデユーテイ信号発生部、１３はデユーテ
イ信号発生部１２からデユーテイ信号を増幅して
増幅電流をリニアソレノイド８に出力する駆動
部、１４は図示しないバツテリの電圧変動により
リニアソレノイド８の通電電流変化分を検知しデ
ユーテイ信号発生部１２に対して定電流フイード
バツク制御を行なうバツフアを夫々表わす。

マイクロコンピユータ４は図示しないエンジン
キースイツチが投入されると、第２図のフローチ
ヤートに図示する如き演算処理を開始する。

第２図において、 １０１はマイクロコンピユータ４内のRAM、
CPU、タイマ、Ｉ／Ｏ回路などを初期設定する
ステツプを表わす。

１０２は図示しない車速割り込みルーチンの実
行により算出されたクロツク数をパラメータとし
て車速Ｖを演算し記憶するステツプを表わす。

１０３は入力バツフア１１からのシフト位置入
力信号にもとづいてシフト位置ｓを演算し記憶す
るステツプを表わす。

１０４は入力バツフア１０からの切角入力信号
にもとづいてステアリング切角φ即ち操舵角φを
演算し記憶するステツプを表わす。

１０５は上記ステツプ１０２にて算出された車
速Ｖと上記ステツプ１０３にて算出されたシフト
位置ｓに対応する定数ｋ（ｓ）とにもとづいて次
の式即ち V1＝Ｖ＋ｋ（ｓ）・Ｖ ……(1) により擬似車速V1を演算するステツプを表わす。
上記(1)式において、定数ｋ（ｓ）はシフト位置が
高速段になる程大きな値をとるように予め設定し
てある。従つて、擬似車速V1としては、現実の
車速Ｖが同じであつても、シフト位置ｓが高速側
にある場合は、シフト位置ｓが低速側にある場合
よりも大きな値が得られる。

１０６は上記ステツプ１０５にて算出された擬
似車速V1と車速Ｖの予め設定した上限値Vmax
と、車速Ｖの予め設定した基準値即ち基準車速
Vref（例えば100Km／ｈ）と、基準車速Vrefに対
応する基準切角φrefとにもとづいて次の式即ち φ0＝Vmax−V1／Vmax−Vrer・φref ……(2) により擬似車速V1に対応する第１切角φ0（ステア
リング中央付近の安定域）を演算し記憶するステ
ツプを表わす。ステアリング中央付近の安定域と
は、ステアリングの操舵角がこの安定域の範囲内
にあれば、その操舵角は、いわゆるステアリング
の遊びの範囲内にあるものか、あるいは路面状態
によつて生じたずれ等と考えられ、運転者の意思
が、直進することにあると判断される領域であ
る。この領域内では、車両の直進状態の安定性
は、極めて良好に保たれる。

尚、このステツプ１０６の第１切角φ0演算処
理と、第１切角φ0の演算に用いる擬似車速V1を
演算する先のステツプ１０５の擬似車速V1演算
処理とを実行することにより、特許請求の範囲第
２項記載の境界角度演算手段に相当する機能が実
現される。例えば、擬似車速V1演算処理（ステ
ツプ１０５）と第１切角φ0演算処理（ステツプ
１０６）とが実行されると、ステツプ式(1)、式(2)
から明らかなように、第１切角φ0（境界角度）は
車速が高いほど小さな値として演算される。ま
た、ステツプ１０３を加えたステツプ１０３，１
０５，１０６の処理を実行することにより、該特
許請求の範囲第３項に記載した境界角度補正手段
を備える境界角度演算手段に相当する機能が実現
される。即ち、式(1)から明からなように、ステツ
プ１０３の演算処理で得たシフト位置ｓが高速側
にあれば、シフト位置ｓが低速側にある場合より
も擬似車速V1は大きな値に演算される（境界角
度補正手段に相当）。この結果、ステツプ１０６
の演算処理において、第１切角φ0（境界角度）は
シフト位置が低速側から高速側になるにつれて小
さい値として演算される。

１０７は上記ステツプ１０４にて算出された操
舵角φが上記第１切角φ0以下であるか否かを判
定するステツプを表わす。

尚、このステツプ１０７における操舵角φが第
１切角φ0以下であるか否かを判断する処理の実
行により、特許請求の範囲第２項に記載した角度
比較手段に相当する機能が実現される。操舵角φ
が第１切角φ0以下であれば、車両の進行状態を
直進状態と判断し、操舵角φが第１切角φ0を越
えていれば、車両の進行状態を旋回状態と判断す
る。また、以上説明した処理のうち、主に舵取角
φ演算処理（ステツプ１０４）と、第１切角φ0
演算処理（ステツプ１０６）と、操舵角φが第１
切角φ0以下であるか否かを判断する処理（ステ
ツプ１０７）とを実行することにより、特許請求
の範囲第１項に記載した進行状態判別手段に相当
する機能が、一実施例として実現され、車両の進
行状態が直進状態であるかまたは旋回状態である
かが判別される。

１０８は操舵角φが第１切角φ0以下であり
（ステツプ１０７）、車両の進行状態が直進状態で
あると判断した場合、リニアソレノイド通電電流
に対応する上記擬似車速V1を電流車速Viとして
設定するステツプを表わす。

１０９は操舵角φが第１切角φ0を越えており
（ステツプ１０７）、車両の進行状態が旋回状態で
あると判断した場合、上記電流車速Viを次の式
即ち Vi＝V1＋ｃ（φ−φ0）V1 ……(3) により演算し記憶するステツプを表わす。なお上
記式(3)において、ｃは定数である。

尚、このステツプ１０９の電流車速Vi演算処
理の実行により、特許請求の範囲第１項に記載し
た動力補正手段に相当する機能が実現される。操
舵角φが第１切角φ0を越える場合の電流車速Vi
は、操舵角φが第１切角φ0を越えない場合の電
流車速Vi＝V1（ステツプ１０８）に、さらに操舵
角φが第１切角φ0を越えた値に定数ｃを乗算し
た割増値を加算した大きな値に演算される（ステ
ツプ１０９）。このように電流車速Viが大きな値
に演算されると、次のステツプ１１０でリニアソ
レノイド出力電流１０が大きな値として演算さ
れ、後述するようにパワーシリンダへ供給される
バイパス量が増加し、パワーシリンダに供給され
る圧油量が減少して、舵取力の動力が小さくな
る。

１１０は上記ステツプ１０８又は上記ステツプ
１０９にて算出された電流車速Viと車速Ｖの予
め設定した上限値Vmaxと、リニアソレノイドバ
ルブ駆動最小電流Iminと、リニアソレノイド最
大通電電流Imaxと、上記リニアソレノイドバル
ブ駆動最小電流Iminに対応する車速Vminとにも
とづいて、次の式即ち 10＝Imin＋（Imax−Imin）・Vi−Vmin／Vmax−Vmin
……(4) によりリニアソレノイド出力電流１０を演算する
ステツプを表わす。

１１１はリニアソレノイド出力電流１０に対応
する制御信号を出力ポートからデユーテイ信号発
生部１２に出力するステツプを表わす。

デユーテイ信号発生部１２はマイクロコンピユ
ータ４からの制御信号にもとづいて対応するデユ
ーテイ信号を駆動部１３に出力し、リニアソレノ
イド８は駆動部１３を介して上記リニアソレノイ
ド出力電流Ｉで駆動される。ここで図示しないバ
ツテリが電圧変動した場合には、その変化分がバ
ツフア１４により検知されてデユーテイ信号発生
部１２にフイードバツクされ、リニアソレノイド
出力電流Ｉは上記電圧変動分に応じて変化し、リ
ニアソレノイドバルブが最適制御される。

このように、本実施例の構成の車両用動力舵取
装置においては、ステツプ１１０の演算式(4)に示
すように、基本的には、車速が高ければリニアソ
レノイド出力電流１０を増加する演算を行ない、
圧油のバイパス量を増加して、舵取装置のパワー
シリンダに供給される圧油量を減らし、車速が高
いほど舵取装置の動力を小さく、つまり操舵力と
しては強い力が必要となる制御をする。

この制御において、実施例装置では、リニアソ
レノイド出力電流１０の演算の際、車速として電
流車速Viなる値を導入し、この電流車速Viに、
車速センサからの車速、ステアリング切角センサ
からの操舵角、シフト位置センサからのシフト位
置の値を反映させ、リニアソレノイド１０の値を
演算し、舵取装置の動力を制御している。

即ち、ステツプ１０７で操舵角φが先のステツ
プ１０６で演算された第１切角φ0以下であると
判別されたときには、ステツプ１０８において、
電流車速Viとして擬似車速V1がそのまま設定さ
れるのに対して、ステアリングの舵取角φが先に
演算して求めた第１切角φ0より大きいと判別さ
れたときには、ステツプ１０９において、電流車
速Viとして、擬似車速V1の値に、さらに操舵角
φが第１切角φ0を越えた値に定数ｃを乗算した
割増値を加算した値が設定される。

従つて、ステアリングの操舵角φが、安定域を
示す第１切角φ0より大きな値をとるときは、リ
ニアソレノイド出力電流１０の値が、同一条件で
操舵角が第１切角φ0以下の値をとるときより大
きな値となり、舵取装置の動力を減少し、操舵力
として強い力を必要にさせる制御を行なう。しか
も、このとき、旋回が進み、操舵角φが第１切角
φ0の値よりも大きくなるにつれ、電流車速Viの
値を大きくして、操舵力として必要な力を次第に
強くしていく制御を行なう。

換言すれば、以上説明した制御では、車速が高
いほど舵取装置の動力を小さくし、操舵力として
強い力を必要とさせていく制御を行なうが、さら
に、ステアリングの操舵角φがその安定感を示す
第１切角φ0の範囲を外れて、直進状態から旋回
状態に移行したと判別されると、その判別された
ときから旋回が進むにつれ、同一の速度条件で車
両が直進状態のときより、一層、舵取装置の動力
を減少していき、ステアリングの操舵力として
は、さらに強い力を必要とさせていく制御を行な
う。

また、実施例の車両用動力制御装置では、上記
の制御にかかる第１切角φ0の演算処理（ステツ
プ１０６）において、第１切角φ0を、基本的に
車速が高ければ小さな値として演算している。従
つて、車速が高いほど、直進状態と判断される操
舵角の範囲が狭まつていき、前述した制御におい
て速度が高いほど小さな操舵角で旋回状態に移行
していると判断するから、車速に応じて決められ
る現実の走行の条件、即ち車速が高くなければ小
さな操舵角で旋回を行なう必要があるという条件
に即して、第１切角φ0を決定し、前述の制御を
行ない、操舵力として必要な力の大きさを決めて
いる。

さらに、この実施例の装置では、第１切角φ0
の演算の際、ステツプ１０６の式(2)に示されるよ
うに、車速として、シフト位置を加味した擬似車
速V1なる値を導入し、同一の速度条件であつて
も、シフト位置が高速側になるに従い、擬似車速
V1の値を増加して、第１切角φ0の値が小さくな
る演算を行なう。

これにより、現実の速度が同一で、かつステア
リングの操舵角が同一であつても、シフト位置が
高速側になるに従い、リニアソレノイド出力電流
１０の値を大きな値とし、舵取装置の動力を減少
させ、ステアリングの操舵力として、次第に大き
な力を必要にさせる制御を行なう。

以上説明したように実施例の車両用動力舵取装
置によれば、車両が旋回状態に移行すると、旋回
が進むにつれ、操舵力として強い力を必要にする
ようにしていく制御を行なうから、旋回時の舵取
操作に切り過ぎ量が発生しにくく、舵取操作の安
定化を図ると共に、急なステアリング操作を予防
することができるという優れた効果を奏する。こ
うした舵取力の軽減度の制御は、運転者に安全な
舵取操作量を感覚的に認識させるだけでなく、車
両の走行安定性を良好に保つ。

しかも、車両の進行状態により操舵力の軽減度
の制御をしても、進行状態が直進状態になるとき
は、同一速度条件であればその軽減度の大きさが
同一となり、例えば路面状態が悪くステアリング
が取られた場合でも、直進状態であれば操舵力の
強さが変わらないかなら、違和感が生まれず、使
い勝手が極めてよいという利点がある。

また、実施例の装置によれば、車両の進行状態
を判断する第１切角φ0を車速に応じて変更する
制御を行なうから、上述した舵取操作の安定化が
図られるという効果を、一層、実際の走行状態に
即した安全な形で実現できるという効果を奏す
る。

さらに、この実施例装置によれば、例えば同一
速度であつても、シフト位置が高速側にある場合
は、高速走行など比較的安定した走行状態にあり
運転者の操作頻度が減少する状況であるから、操
舵力としては強い力を必要にさせるが、これに対
してシフト位置が低速側にある場合は、市街地に
おいて交差点を曲がる場合や、駐車場に乗り入れ
る場合など、舵取操作の操作頻度や操作量が増加
する状況であるから、操舵力としては比較的弱い
力で対応できるという制御が実現され、操作性の
向上を図ることができ、使い勝手が極めて良好と
なるという効果を奏する。

なお上述した実施例においては、１つの第１切
角φ0を設定して当該第１切角φ0と操舵角φとの
比較効果により電流車速Viを２段階に区分する
ようにしているが、本発明はこれに限定されず、
第１切角φ0を複数設定し各設定値ごとの比較結
果により電流車速Viを複数段階に区分するよう
にすることは自由であり、この場合実際の車両走
行状態に更に適した制御を行なうことができる。

発明の効果 以上詳述したように本発明の車両用動力舵取装
置によれば、少なくとも車両の走行速度に応じて
操舵力の軽減度を調節するが、車両が旋回状態に
移行すると、直進状態のときの舵取装置の動力の
値より動力を小さくし、操舵力として大きな力を
必要とするように操舵力の軽減度の制御を行なう
から、旋回時の舵取操作に切り過ぎ量が発生しに
くく、舵取操作が安定すると共に、急なステアリ
ング操作を予防することがきるという優れた効果
を奏する。こうした舵取力の軽減度の制御は、運
転者に安全な舵取操作量を感覚的に認識させるだ
けでなく、車両の走行安定性を良好に保つという
効果を奏する。

しかも、本発明の車両用動力舵取装置によれ
ば、車両の進行状態により操舵力の軽減度の制御
をしても、進行状態が直進状態にあるときは、同
一速度条件であればその軽減度の大きさが同一と
なり、例えば路面状態が悪くステアリングが取ら
れた場合でも直進状態であれば操舵力の強さが変
わらないから、違和感が生まれず、使い勝手が極
めてよいという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用動力舵取装置の一
実施例を表わすブロツク図、第２図はその処理動
作の一例を説明するためのフローチヤート、第３
図は本発明の基本構成を例示するブロツク図であ
る。 １…制御装置、２…走行状態検出手段、３…動
力舵取装置、４…演算制御手段、５…車速セン
サ、６…ステアリング切角センサ、７…シフト位
置センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の走行速度を含む走行状態検出手段と、
   該検出された走行状態に応じて舵取装置の動力を
   制御する動力制御手段とを備え、少なくとも車両
   の走行速度に応じて操舵力の軽減度を調節する車
   両用動力舵取装置において、 前記車両の進行状態が、直進状態であるかまた
   は旋回状態であるかを判別する進行状態判別手段
   を設けると共に、 前記動力制御手段は、前記車両が旋回状態であ
   ると判別されたときの前記舵取装置の動力を、同
   一の速度条件において該車両が直進状態と判別さ
   れたときの該舵取装置の動力より小さくする動力
   補正手段を備えること を特徴とする車両用動力舵取装置。 ２ 前記進行状態判別手段は、 前記舵取装置の操舵角を検出する操舵角検出手
   段と、 前記車両の直進状態と旋回状態とを区別する操
   舵角の境界角度を、前記走行状態検出手段により
   検出された走行状態に基づき、少なくとも走行速
   度が高いほど小さな値として演算する境界角度演
   算手段と、 該演算された境界角度より前記検出された操舵
   角が大きい場合に、車両の進行状態を旋回状態と
   判別する角度比較手段と を備える特許請求の範囲第１項記載の車両用動力
   舵取装置。 ３ 前記走行状態検出手段は、前記車両の変速装
   置のシフト位置を検出するシフト位置検出手段を
   含み、 前記境界角度演算手段は、該検出されたシフト
   位置が高速側になるに従つて前記演算された境界
   角度を小さな値に補正する境界角度補正手段を備
   える特許請求の範囲第２項記載の車両用動力舵取
   装置。