JPH0359874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 この発明は故障時の安全対策を考慮した、動力
舵取装置の制御装置に関するものである。 〔従来技術〕 一般に、動力舵取装置は、例えばソレノイドバ
ルブによつてオイルポンプから動力操舵部に供給
されるオイル流量を走行条件に応じて制御し、広
範囲な走行速度に対して軽快な操舵力が得られる
ようにしている。 しかしながらこのような従来の装置は、走行条
件を検出するセンサが故障するとオイル流量が最
大値または最少値に設定されてしまい運転が行な
い難くなる。このためソレノイドバルブは通電を
行なつていない時にオイル流量が中間流量になる
ような位置にプランジヤを保持し、そのプランジ
ヤの移動方向を制御してオイル流量の増減を行な
うことが考えられるが、このようなソレノイドバ
ルブは構造が複雑になるばかりでなく、微妙な調
度が要求され、経済性および安定性が悪くなると
いう問題がある。 〔発明の目的および構成〕 したがつてこの発明の目的は、走行条件を検出
するセンサ故障時の対策を施こし、しかも経済性
および安定性を確保した動力舵取装置の制御装置
を提供することにある。 このような目的を達成するためにこの発明は車
速センサ故障時は荷重センサからの信号が変化し
たときオイル流量を中間流量に制御するようにし
たものである。以下、実施例を示す図面を用いて
この発明を詳細に説明する。 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図において、１は車速信号発生回路で
あり、車速に応じてパルス数の変化する車速信号
を発生するようになつている。２は操舵信号発生
回路であり、操舵量に応じたパルス数の操舵信号
を発生するようになつている。３は重荷重検出回
路であり、あらかじめ決められた値よりも荷重値
が大きい時は「０」レベルの重荷重信号を発生
し、４は軽荷重検出回路であり、あらかじめ決め
られた値よりも荷重値が小さい時は「０」レベル
の軽荷重信号を発生するようになつている。５は
Ｄ／Ａ変換回路、６はソレノイドコイル駆動回
路、７はソレノイドコイルであり、ソレノイドコ
イル駆動回路６はＤ／Ａ変換回路５から供給され
る電圧に応じて出力する信号のデユーテイ比を制
御するとともに、ソレノイドコイル７に流れる電
流の値に応じても出力する信号のデユーテイ比を
制御するようになつている。また、ソレノイドコ
イル７はオイル通路に設けられた図示しないバル
ブをソレノイドコイル駆動回路６から供給される
信号のデユーテイ比に従がつて制御し、動力舵取
装置に供給するオイル量の制御を行なうようにな
つている。８は制御回路、９は付属回路であり、
制御回路８は車速信号および操舵信号に応じて動
力舵取装置に供給するオイル流量を制御するオイ
ル流量設定信号を発生してＤ／Ａ変換器５に供給
するとともに、荷重値によつてオイル流量設定信
号を補正するようになつている。また、この制御
回路８は走行条件センサである車速信号発生回路
１、操舵信号発生回路２、重荷重検出回路３、軽
荷重検出回路４のいずれかが信号を発生しなくな
つた時にオイル流量をその時点における最適な値
に設定するようになつている。付属回路９はイニ
シヤルリセツト信号IR、クロツク信号CL、運転
者の好みに応じて操舵力を調節するマニユアル制
御信号MCを発生するようになつている。 制御回路８は前述の機能を実現するため、車速
信号発生回路１から発生するパルス信号周期から
瞬時車速信号を演算する瞬時車速演算回路８０、
車速信号をもとに30秒間の平均車速信号を演算す
る平均車速演算回路８１、操舵信号をもとに30秒
間の平均操舵信号を演算する平均操舵量演算回路
８２、重荷重検出回路３および軽荷重検出回路４
から発生する信号をもとに荷重信号を発生する荷
重検出回路８３、平均車速信号および平均操舵量
信号の相対関係から、市街地、郊外、高速のいず
れの条件の路を走行しているかを表わす走行条件
信号を発生する（但し平均操舵量の値が零の時は
平均車速の値にかかわらず中間モード、すなわち
郊外走行を表わす信号を発生する）走行条件デコ
ーダ８４、瞬間車速信号に対応して動力舵取装置
に供給するオイル流量信号をデコードするオイル
流量デコーダ８５、走行条件信号および荷重信号
からオイル流量信号を補正するための制御パター
ン信号を発生する制御パターンデコーダ８６、オ
イル流量信号と制御パターン信号を加算してオイ
ル流量を制御するためのオイル流量設定信号を発
生するオイル流量設定回路８７、各回路の動作基
準信号である１ミリ秒、10ミリ秒、３秒、10秒、
30秒周期の信号を発生する基準信号発生回路８
８、中間流量設定条件すなわち車速信号が発生し
ておらずかつ荷重状態が変化している状態、後述
する３秒クロツクカウンタの計数値が５となつて
いる状態（この状態は後述するが、車速状態が発
生しておらず、３秒間に３個以上の操舵パルスが
発生しなかつた時である）のいずれかの時にオイ
ル流量設定回路８７から送出される信号が中間流
量となるように制御する信号を発生する中間流量
信号発生回路８９、操舵パルスが３個以上発生し
たことを検出する比較回路９０から構成されてい
る。 瞬時車速演算回路８０はオア回路８０ａ、クロ
ツクカウンタ８０ｂ、レジスタ８０ｃから構成さ
れ、クロツクカウンタ８０ｂは端子Ｃに信号が供
給される度にカウントアツプされ、端子Ｒに
「１」レベルの信号が供給される度に計数結果が
リセツトされるようになつている。そして、レジ
スタ８０ｃは端子Ｃに１秒未満の周期を有する信
号が供給され、その信号が２回以上立下つた時
は、その信号が立下る度にその時に端子Ｄに供給
されている信号を取込んで記憶するとともに記憶
した信号を出力し、端子Ｒに「１」レベルの信号
が供給されると記憶内容をリセツトするようにな
つている。 平均車速演算回路８１は車速カウンタ８１ａ、
入力信号を１マイクロ秒遅延させる遅延回路８１
ｂ、レジスタ８１ｃから構成され、平均操舵量演
算回路８２は操舵カウンタ８２ａ、遅延回路８２
ｂ、レジスタ８２ｃから構成されている。そし
て、車速カウンタ８１ａおよび操舵カウンタ８２
ａはクロツクカウンタ８０ｂと同一機能、遅延回
路８２ｂは遅延回路８１ｂと同一機能を有してい
る。 荷重検出回路８３はアンド回路８３ａ，８３
ｂ、車速信号に立下りが生ずる度にパルス信号を
発生する立下り検出回路８３ｄ、重荷重信号、軽
荷重信号のいずれかに立上りまたは立下りが生じ
た時にパルス信号を発生する立上り立下り検出回
路８３ｅ、カウンタ８３f₁、比較器８３f₂、定数
発生回路８３f₃を有し、端子Ｃに供給されている
信号を計数するカウンタ８３f₁の計数値が定数発
生回路８３f₃から出力している１秒を表わす値以
上となつた時に「１」レベルの出力信号を発生す
る１秒タイマ８３ｆ、荷重判定回路８３ｈ、レジ
スタ８３ｉ、立下り記憶回路８３ｊ、インバータ
８３ｋ〜８３ｍ、重荷重カウンタ８３ｐ、軽荷重
カウンタ８３ｑ、遅延回路８３ｒから構成されて
いる。カウンタ８３ｐ，８３ｑは端子Ｃに「１」
レベルの信号が供給された時に計数値がカウント
アツプし、端子Ｒに信号が供給された時に計数値
がリセツトされるようになつている。荷重判定回
路８３ｈは端子ａ，ｂに供給される信号が表わす
値によつて、次の第１表の基準で荷重を軽、中、
重の３段階に分けて判定するようになつている。

【表】 なお、電源投入時、レジスタ８３ｉは無条件に
中荷重状態に設定されるようになつている。 中間流量信号発生回路８９は３秒クロツクカウ
ンタ８９ａ、アンド回路８９ｂ〜８９ｆ、インバ
ータ８９ｇ〜８９ｈ、オア回路８９ｉ〜８９ｋ、
荷重変化記憶回路８９ｌ、遅延回路８９ｍから構
成されている。そして、３秒クロツクカウンタ８
９ａは端子CDに信号が供給される度にダウンカ
ウントが行なわれ、端子CUに信号が供給される
度にアツプカウントが行なわれるようになつてい
るが、計数値は「５」以上にはならないように構
成されている。また、このカウンタ８９ａは計数
値が「４」以下の時は「０」レベルの信号を出力
し、計数値が５の時は「１」レベルの信号を出力
するようになつている。 なお、オイル流量設定回路８７は供給される信
号を第２表に示す優先順位および条件にもとづい
て処理するようになつている。

【表】 またオイル流量設定回路８７は優先順位２の信
号を受付けている時、端子８７ｂに供給される信
号が「１」レベルの時はオイル流量を中間流量に
制御し、端子８７ｂに供給される信号が「０」レ
ベルの時はオイル流量を据切流量に制御するよう
になつている。 このように構成された装置の動作は次の通りで
ある。先ず正常時の動作について説明する。自動
車が走行を開始すると車速信号発生回路１から発
生する車速信号にもとづいて瞬時車速演算回路８
０で瞬時車速が演算される。この時の動作を第２
図によつて説明する。車速信号発生回路１から第
２図ａに示す車速信号が発生すると、この信号は
オア回路８０ａを介してクロツクカウンタ８０ｂ
の端子Ｒに供給されるので、クロツクカウンタ８
０ｂは車速信号が発生する度にリセツトされる。
そして、クロツクカウンタ８０ｂはリセツトが解
除されると端子Ｃに１ミリ秒毎に供給される基準
信号を計数してカウントアツプしていく。 一方、車速信号は荷重検出回路８３の立下り検
出回路８３ｄに供給されているので、立下り検出
回路８３ｄは第２図ｃに示すように車速信号が立
下る度にパルスを発生する。立下り検出回路８３
ｄで発生したパルスは、立下り記憶回路８３ｊに
供給されるとともに、１秒タイマ８３ｆのカウン
タ８３f₁の端子Ｒに供給されるので、立下り記憶
回路８３ｊは第２図ｅの時点ｔ１に示すように
「１」レベルの信号を送出し、１秒タイマ８３ｆ
はカウンタ８３f₁がリセツトされるので第２図ｄ
に示すように「０」レベルの信号を送出する。
（この場合はリセツト以前も「０」レベルである
からレベル変化はない。）１秒タイマ８３ｆにお
けるカウンタ８３f₁の端子Ｃには１ミリ秒周期の
基準信号が供給されているので、カウンタ８３f₁
はリセツトが解除されると基準信号の計数を行な
いカウントアツプしていく。そして、リセツト解
除時点から１秒以上の時間が経過すると１秒タイ
マ８３ｆのカウンタ８３f₁の計数値は比較器８３
f₂に供給されている経過時間が１秒に達したこと
を表わす「定数」８３f₃よりも大きくなるので、
１秒タイマ８３ｆは第２図ｄの時点ｔ２_aに示す
ように、「１」レベルの信号を送出するようにな
る。この結果、立下り記憶回路８３ｊの端子Ｒに
「１」レベルの信号が供給されるので立下り記憶
回路８３ｊの出力信号は第２図ｅの時点ｔ２_aに
示すように「１」レベルであつたものが「０」レ
ベルとなる。 立下り記憶回路８３ｊの出力信号はインバータ
８３ｍで異相反転され、「１」レベルとなつて瞬
時車速演算回路８０に供給されるので、クロツク
カウンタ８０ｂおよびレジスタ８０ｃをリセツト
する。次に時点ｔ２において車速信号が供給され
ると荷重検出回路８３の立下り検出回路８３ｄが
第２図ｃに示すパルスを発生するので、立下り記
憶回路８３ｊの出力信号は再び「１」レベルとな
る。そして時点ｔ２から時点ｔ７までの期間に供
給される車速信号の周期が所定の期間Ｔ１（この
例では１秒に設定している）未満であれば、レジ
スタ８０ｃは車速信号の２回目以降の立下り時点
毎に、その時点におけるクロツクカウンタ８０ｂ
の計数結果を取込んで第２図ｆに示すように出力
する。しかし、時点ｔ７とｔ８の周期は１秒以上
であるため、時点ｔ７の立下り時点から１秒以上
経過すると１秒タイマ８３ｆがｄに示すように
「１」レベルの信号を送出するようになる。この
ことによつて立下り記憶回路８３ｊはｅに示すよ
うに「０」レベルの信号を送出するので、瞬時車
速演算回路８０のクロツクカウンタ８０ｂおよび
レジスタ８０ｃがリセツトされ、レジスタ８０ｃ
の出力信号はｆに示すように「０」レベルとな
る。時点ｔ８になると再び車速信号が供給される
ので、１秒タイマ８３ｆおよび立下り検出回路８
３ｊに状態変化が生ずるが、時点ｔ８とｔ９との
間の周期が１秒以上であるので、レジスタ８０ｃ
はこの期間、出力信号が変化しない。 このように瞬時車速演算回路８０は周期が１秒
未満の車速信号が繰返し供給されると、車速信号
の２度目の立下り時点以後、車速信号が立下る度
に、クロツクカウンタ８０ｂの計数結果を瞬時車
速として出力する。しかし、車速信号周期が１秒
以上になると、クロツクカウンタ８０ｂおよびレ
ジスタ８０ｃはリセツトされてしまう。このよう
にして演算された車速信号はオイル流量デコーダ
８５に供給される。オイル流量デコーダ８５は第
３図に示すような車速に対応したオイル流量特性
が書込まれたROMで構成されているので、オイ
ル流量デコーダ８５はその時の車速に対応するオ
イル流量制御量を表わす信号を読出して、その信
号をオイル流量設定回路８７に供給する。 オイル流量デコーダ８５に書き込まれるオイル
流量特性は荷重の大、中、小の状態によつて異な
り、また走行する道路が市街か、郊外か、高速か
等で異なるので、本来であれば走行状態に応じて
必要な全てのオイル流量特性を記憶させておく必
要がある。例えば、必要となるオイル流量特性を
第４図の記号Ｓ＝１からＳ＝５で示すように、そ
れぞれ隣接する流量特性との流量の差が等しい５
種類とする。本来ならば第４図の特性を全て記憶
させておく必要があるが、ここではＳ＝３の特性
を１種類だけ記憶させておく。この結果、オイル
流量デコーダ８５はその時の瞬時車速に対応する
オイル流量制御量を表わす信号を第４図のＳ＝３
で示す特性に応じて読出して、読出した信号をオ
イル流量設定回路８７に供給する。 車速信号は平均車速演算回路８１にも供給され
ているので平均車速演算回路８１の車速カウンタ
８１ａは車速信号が供給される度にカウントアツ
プする。そして、30秒毎に基準信号発生回路８８
から基準信号が供給されるので、基準信号が供給
される度にレジスタ８１ｃはその時点までの車速
カウンタ８１ａの計数値を取込む。そして、基準
信号は遅延回路８１ｂで適当な時間、例えば１マ
イクロ秒程度遅延されて車速カウンタ８１ａの端
子Ｒに供給されるので、車速カウンタ８１ａがリ
セツトされる。車速カウンタ８１ａはリセツトが
解除されると再び車速信号の計数を開始する。こ
のため、レジスタ８１ｃからは30秒間の車速信号
の計数値が平均車速信号として送出され、走行条
件デコーダ８４に供給される。同様に、操舵信号
発生回路２から出力された操舵信号は平均操舵量
演算回路８２で演算され、30秒間毎の操舵信号の
計数値が平均操舵信号として走行条件デコーダ８
４に供給される。 走行条件デコーダ８４は走行条件が市街地、郊
外、高速道路のいずれを走行しているかをデコー
ドするものであり、第５図に示すような平均車速
と平均操舵量を変数とした特性が書込まれた
ROMで構成されているので、走行条件デコーダ
８４は平均車速と平均操舵量とが供給されると走
行条件を読出して、その走行条件を表わす信号を
制御パターンデコーダ８６に供給する。なお、第
５図において区域Ａは平均車速が中程度以下でそ
の値の小さい部分は平均操舵量分布が広く、平均
車速が大きくなるほど平均操舵量分布が小さくな
る市街地走行区域を表わしている。区域Ｂは平均
車速が中程度であるが、その値の小さい部分は平
均操舵量が比較的大きな値の範囲に分布し、平均
車速が大きくなるほど平均操舵量分布範囲が広く
なつてくる郊外の走行区域を表わしている。区域
Ｃは平均操舵量にかかわらず、平均車速の大きな
高速走行区域を表わしている。第５図において、
区域Ａ、Ｂ、Ｃ内に記載されたＭ＝１、Ｍ＝２、
Ｍ＝３は後述するオイル流量の補正を行なうとき
に使用する走行区域の区別により異なる変数であ
る。 一方、荷重検出回路８３は重荷重検出回路３、
軽荷重検出回路４、車速信号発生回路１からの信
号が供給され、それぞれの信号の状態に応じて荷
重信号を発生し、この荷重信号を制御パターデコ
ーダ８６および中間流量設定回路８９に供給して
いる。荷重検出回路８６は重荷重検出回路３また
は軽荷重検出回路４のいずれかから「０」レベル
の信号が発生している時、その信号がインバータ
８３ｋまたは８３ｌで反転されアンド回路８３ａ
または８３ｂに供給されるので、この信号が10ミ
リ秒毎に重荷重カウンタ８３ｐまたは８３ｑに供
給されカウントされる。この計数値は荷重判定回
路８３ｈで判定され、判定結果のデータはレジス
タ８３ｉの端子Ｄに供給される。そして、基準信
号発生回路８８から10秒毎に発生する信号がレジ
スタ８３ｉの端子Ｃに供給されると荷重判定結果
がレジスタ８３ｉに取込まれる。この時レジスタ
８３ｉから送り出される信号は荷重状態に応じて
第３表に示す値の信号を送出するようになつてい
る。また、基準信号発生回路８８から10秒毎に発
生する信号は遅延回路８３ｒを介して重荷重カウ
ンタ８３ｐおよび軽荷重カウンタ８３ｑに供給さ
れるので、これらのカウンタは10秒毎にリセツト
され、新しいデータをカウントしていく。

【表】 このようにして求められた走行条件信号と荷重
信号が制御パターンデコーダ８６に供給され、次
に示す(1)式の基準にしたがつて演算が行なわれ、
制御パターデコーダ８６は演算された補正信号を
オイル流量設定回路８７に供給する。 Ｃ＝Ｍ＋Ｌ ……(1) 但し各記号の定義は次の通りである。 Ｃ：補正信号 Ｍ：走行条件信号 Ｌ：荷重信号 この結果、補正信号Ｃは走行条件および荷重状
態の双方の状態を加味したものとなつている。 オイル流量設定回路８７は補正信号Ｃの他に、 オイル流量デコーダ８５から読出された第４図
のＳ＝３の特性と車速によつて定まるオイル流量
ｑを表わす信号が供給されているので、次に示す
(2)式の基準にしたがつて、図示しない動力舵取装
置を制御するための制御信号を送出する。 Ｑ＝ｑ＋Ａ（Ｃ−３） ……(2) 但し、各記号の定義は次の通りである。 Ｑ：制御信号 ｑ：基準特性から読出されたオイル流量を制御す
る信号 Ａ：第４図に示す特性が等間隔であるとした時、
その間隔を表わす値 基準特性は前述したように第４図のＳ＝３に選
んでいるので、例えば走行条件がＭ＝１、荷重信
号がＬ＝１であれば(1)式から補正信号はＣ＝２と
なり、制御信号は(2)式からＱ＝ｑ−Ａとなる。こ
のため、第４図のＳ＝２の特性が選ばれる。同様
にＭ＝１、Ｌ＝０とすればＱ＝ｑ−2Aとなり第
４図のＳ＝１の特性が選ばれる。このように、運
転条件によつて基準特性をシフトさせるので、オ
イル流量デコーダ８５に記憶させておく特性は一
種類だけあらゆる運転条件に適合する動力操舵を
行なうことができる。 オイル流量設定回路８７から出力された信号は
Ｄ／Ａ変換器５によつてアナログ電圧に変換さ
れ、このアナログ電圧はソレノイドコイル駆動回
路６によつて、アナログ電圧の大きさに応じたデ
ユーテイ比を有するソレノイドコイル駆動信号に
変換される。この結果、ソレノイドコイル７はデ
ユーテイ比に応じたオイル量を図示しない動力舵
取装置に供給するので運転条件に応じた動力操舵
が行なわれる。 以上は正常時の動作であるが、車速信号発生回
路１から軽荷重検出回路４までの各センサから出
力信号が発生しなくなつた故障時の動作は次の第
４表に示す通りである。第４表において○印はセ
ンサが正常に信号を発生している状態、×印は信
号を発生していない状態を表わしている。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明に係る動力舵取装
置の制御装置は車速センサと操舵センサと荷重セ
ンサから供給される信号に応じてオイル流量を制
御しているとき、車速センサ故障は荷重センサか
らの信号が変化したときオイル流量を中間流量に
制御するようにしたものであるから、従来のよう
に操舵力が極端に変動することがないので安全運
転が行なえるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図における瞬時車速演算回路８
０の動作を示す各部波形図、第３図は車速とオイ
ル流量の代表特性を示すグラフ、第４図は走行条
件によつて決まる車速とオイル流量の特性を示す
グラフ、第５図は車速に対する平均操舵量分布の
特性を示すグラフ、第６図はオイル流量の切換状
態を説明するための各部波形図、第７図は第１図
に示す装置をマイクロコンピユータで構成した一
例を示す図、第８図は車速信号を発生させるため
の円板および磁石の構造を示す図、第９図ａは操
舵信号発生回路のフオトインタラプタを取付けた
操舵軸部分の断面図、第９図ｂはスリツト円板を
示す平面図、第１０図は重荷重検出回路および軽
荷重検出回路のフオトインタラプタが取付けられ
て構成された荷重センサを示す斜視図、第１１図
は第７図に示す装置の動作を示すフローチヤート
である。 １……車速信号発生回路、２……操舵信号発生
回路、３……重荷重検出回路、４……軽荷重検出
回路、８……制御回路、８０……瞬時車速演算回
路、８１……平均車速演算回路、８２……平均操
舵量演算回路、８３……荷重検出回路、８３ａ，
８３ｂ…ゲート回路、８３ｃ……アンド回路、８
３ｄ……立上り検出回路、８３ｅ……立上りおよ
び立下り検出回路、８３ｆ……１秒タイマ、８３
ｈ……荷重判定回路、８３ｉ……レジスタ、８４
……走行条件デコーダ、８５……オイル流量デコ
ーダ、８６……制御パターンデコーダ、８７……
オイル流量設定回路、８８……基準信号発生回
路、８９……中間流量信号発生回路、９０……比
較回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車速センサと操舵センサと荷重センサから供
   給される信号に応じてオイル流量を制御する動力
   舵取装置の制御装置において 車速センサ故障時は荷重センサからの信号が変
   化したときオイル流量を中間流量に制御すること
   を特徴とする動力舵取装置の制御装置。