JPH0439167A - 車両用自動操向装置 - 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、自動操向制御手段による制御のもとで自動操
向用駆動機構によって舵取機構を駆動し、車両を自動操
向せしめる車両用自動操向装置に関する。

【従来技術】

従来、この種の装置として実開昭筒６０−１１５１７４
号公報に開示されたものが知られている。 同装置によれば、自動操向用のコントローラに接続され
たサーボモータの回転軸とステアリングシャフトとを歯
車からなる伝達機構を介して接続し、同サーボモータの
駆動力で操舵していた。 に発明が解決しようとする課題】 しかし、上述した従来の装置ではサーボモータが直接ス
テアリングシャフトを回転駆動しなければならず、自ず
から大きな駆動力を必要としてサーボモータが大型化し
、配置の制約を受けたり、コストが高（ならざるを得な
かった。 本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、
自動操向制御系における駆動機構を小型化して配置の制
約を低減化するとともに、コストの低減化をも図ること
が可能な車両用自動操向装置を提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、
ステアリングに連結されたステアリングシャフトを舵取
リンク機構の入力軸に接続してなる操舵機構と、油圧ポ
ンプから吐出される圧油を給排して同圧油力によって上
記舵取リンク機構を駆動せしめるパワーシリンダと、上
記ステアリングシャフトに対して同心状に配設された２
つの入力軸を有するロークリ式の四方弁からなるととも
にその一方の入力軸を当該ステアリングシャフトに固定
して上記パワーシリンダに対する圧油の給徘を制御する
制御バルブと、車両の走行方向を制御する自動操向制御
手段と、この自動操向制御手段による操向制御に応じて
上記制御バルブの他方の入力軸を回転駆動せしめるアク
チュエータとを備えた構成としたことにある。

【発明の作用及び効果】

上記のように構成した本発明においては、自動操向制御
手段による制御によってアクチュエータが上記制御バル
ブにおける入力軸を駆動すると、同バルブによる圧油の
給徘に応じてパワーシリンダが舵取リンク機構を駆動す
るため、アクチュエータｌ！制御バルブを駆動するだけ
の駆動力を発生しうるもので足り、小型のアクチュエー
タが使用できる。また、このように小型のアクチュエー
タが使用できることと合わせて、上記制御バルブはステ
アリングシャフトと同心状に配設しているため、本発明
によれば配置が容易になるとともに製造コストが低減で
きる。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
２図は前輪に操舵機構を備えた車両に本発明に係る車両
用自動操向装置を適用した前輪操舵Ｓ構の全体を概略的
に示している。 この前輪操舵機構は軸方向に変位して左右前輪ＦＷＩ、
ＦＷ２を操舵するラックバー１１を有する。ラックバ−
１１はピニオンギヤ１２と下側操舵軸１３ａと上側操舵
軸１３ｂとを介して操舵ハンドル１４に接続されると共
に、その両端に固定したラックエンド１５ａ、１５ｂに
揺動可能に接続された左右タイロッド１６ａ、１６ｂと
同タイロッド１６ａ、１６ｂに回動可能に接続された左
右ナックルアーム１７ａ、１７ｂを介して左右前輪ＦＷ
Ｉ、ＦＷ２を連結している。 下側操舵軸１３ａと上側操舵軸ｔａｂとの中間には、第
１図に拡大して示すロークリ式の四方弁からなる制御バ
ルブ１８が組付けられている。同制御バルブ１８はギヤ
ボックスを兼ねたケース１８ｅ内にて一方の入力軸とな
るアウタスリーブ１８ｆと他方の入力軸となるインナス
プール１８ｇと上側操舵軸１３ｂの下端に構成されたト
ーションバ一部１３ｂ３とを同心状に配設するとともに
、同トーションバ一部１３ｂ３の下端を下側操舵軸１３
ａに接続し、かっ、アウタスリーブ１８ｆをこの下側操
舵軸１３ａに対してビン１８ｉで係合せしめて構成され
、インナスプール１８ｇとアウタスリーブ１８ｆとの相
対角度差に応じて油圧ポツプ２１から導管Ｐ１とポート
１８ａを介して供給された作動油をポーｈ１８ｂ（また
はポート１８ｃ）からパワーシリンダ２２の右油室２２
８（または左油室２２ｂ）へ供給するとともに、同シリ
ンダ２２の左油室２２ｂ（または右油室２２ａ）からの
作動油をポー）１８Ｃ（またはポー）１８ｂ）から導入
してポート１８（ｌより導管Ｐ２を介してリザーバ２３
へ排出する。 制御バルブ１８のアウタスリーブ１８ｆは下側操舵軸１
３８にビン１８１で係合されているが、インナスプール
１８ｇは当該制御バルブ１８上端に設けられた伝達機構
１９を介してサーボモータ３０の駆動部３０ａに圧入さ
れたスリーブ３１に係合されており、上側操舵軸１３ｂ
とは回転自在となっている。なお、インナスプール１８
ｇが図中矢印方向へ回転してアウタスリーブ１８ｆとの
相対角度がずれたときにポート１８ａとポート１８ｂと
が連通ずるとともに、ポート１８（ｊとポート１８ｃと
が連通し、インナスプール１８ｇが第１図中の矢印方向
と逆方向へ回転してアウタスリーブ１８ｆとの相対角度
がずれたときにボート］８８とボート１８ｃとが連通ず
るとともに、ボート１８ｄとボート１８ｂとが連通ずる
。 油圧ポンプ２１と制御バルブ１８との間には、車速に反
比例して圧油の吐出量を制限する圧油吐出流量制御機構
（第３図参照）が備えられている。 同圧油吐出量制御機構は、ベーンポンプからなる油圧ポ
ンプ２１が吐出するエンジンの回転数にほぼ比例した流
量の作動油のうち、常に一定量の作動油だけを吐出せし
める流量制御弁２４と、同流量制御弁２４から吐出され
る作動油の一部をリザーバ２３に戻して当該圧油吐出流
量制御機構から吐出される作動油が車速に反比例するよ
うにコントロールするフローコントロールバルブ２５と
、このフローコントロールバルブ２５において上記流量
制御弁２４から吐出された作動油をリザーバ２３へ還流
せしめる量を制御するために車速に比例した作動油を吐
出するトロコイドポンプからなる第２の油圧ポンプ２６
とから構成されている。 流量制御弁２４は、入カポ−）２４ａｌど第１の出力ポ
ート２４ａ２と第２の出力ポート２４　ａ３とを有する
中空の管体中にスプール２４ｂと同スプール２４ｂ内を
通過する作動油の流量を制限する絞り２４ｃとスプール
２４ｂを一方向に付勢するスプリング２４（Ｉとを有し
ており、入カポ−）２４ａｌから入力された作動油が中
空のスプール２４ｂを介して第２の出カポ−）２４ａ３
から出力されるときに絞り２４ｃにてその流量が制限さ
れるとともに同スプール２４ｂを図面における下方向に
押圧すると、入力ポート２４ａｌから入力された作動油
の一部が第１の出力ポート２４ａ２から管路ＰＯを介し
てリザーバ２３へ排出される結果、当該流量制御弁２４
からはエンジンの回転数にかかわらず常に一定量の作動
油が吐出される。 ７ｏ−コントロールバルブ２５は、第１及び第２の入力
ポート２５　ａ　１．　２５　ａ　２と第１及び第２の
出力ポート２５　ａ　３．　２５　ａ　４とを有する中
空の管体中にスプール２５ｂと同スプール２５ｂ内を通
過する作動油の流量を制限する絞り２５ｃとスプール２
５ｂを一方向に付勢するスプリング２５ｄとを有してお
り、第２の油圧ポンプ２６から吐出された車速に比例し
た流量の作動油が第１の入力ポート２５ａｌより中空の
スプール２５ｂを介して第２の出力ポート２５ａ４から
出力されるときに絞り２５ｃにてその流量が制限される
とともに同スプール２５ｔ）を図面における下方向に押
圧すると、上記流量制御弁２４から吐出されて第２の入
・カポ−）２５ａ２より入力された作動油の一部がその
押圧力に比例して第１の出力ポート２４ａ３から管路Ｐ
Ｏを介してリザーバ２３へ排出される結果、当該圧油吐
出流量制御機構から吐出される作動油は、第４図に示す
ように、車速に概ね反比例するようになる。 制御バルブ１８のインナスプール１８ｇを駆動せしめる
サーボモータ３０は、外側ケースにて車体側に固定され
、モータ制御部３２から出力される制御信号に応じ、駆
動部３０ａを介してスリーブ３１を所定量だけ正逆転方
向に回転せしめるものであり、正の制御信号が出力され
たとき同制御信号の電流値に比例した回転角だけ第１図
の矢印方向に回転し、負の制御信号が出力されたときは
同矢印方向とは逆の方向に回転する。 モータ制御部３２は、マイクロコンビ、−９を備えてお
り、モードスイッチ３３によって選択される制御モード
に応じ、第１及び第２の距離センサ３４ａ、３４ｂと車
速センサ３５とモータ回転角センサ３６の出力結果とに
基づいて第５図に示すように車両を自動操向せしめる自
動操向制御と、車速センサ３５とステアリングシャフト
回転角センサ３７による出力結果と重さ指定スイッチ３
８による指定重さとに基づいてハンドル操舵を助勢せし
めるパワーアシスト制御と、舵取りの助勢を一切行なわ
ないマニュアル制御とを行なう。なお、距離センサ３４
ａ、３４ｂは車両の左右両側面に備えられ、自動操向の
基準となるガイドラインから車両側面までの距離ｘｌ、
ｘ２（第５図参照）を検出し、同検出距離ｘｌＯ，ｘ２
０を表す距離信号をそれぞれ出力する。車速センサ３５
は変速機出力軸の近傍に備えられ、同軸の回転速度をし
て車道として検出し、同検出車速■０を表す車速信号を
出力する。モータ回転角センサ３６は、サーボモータ３
０における駆動部３０ａの回転角δを検出し、同検出回
転角δ０を表す角度信号を出力する。 ステアリング／ヤフト回転角センサ３７は、上側操舵軸
１３ｂの近傍に備えられて同上側操舵軸の回転角δｆを
検出し、同検出回転角δｆｏを表す角度信号を出力する
。また、車速Ｖは車速か増加するについて「０」より徐
々に正の大の値となり、回転角δと回転角δｆは直進状
態で「０」となるとともに右旋回方向に回転したときに
正の大の値となって左旋回方向に回転したときに負の大
の値となる。 ここで上記自動操向制御について説明すると、本制御は
路面に設けた２本のガイドラインの中心を目標コースと
して、同コース上を車両が走行するように自動操向する
ものであり、距離センサ３４ａ、３４ｂで検出した車両
側面からガイドラインまでの距１１１１！ｘｉ、ｘ２よ
り、なる算出式に基づいて目標コースからの偏差量２を
算出し、同偏差量２と、同偏差量の変化率Δ２（＝　ｊ
！　ｎｅｗ　−２ｏｌｄ）とに基づいて目標コースを走
行する操舵量に対応するサーボモータ３０の目ＩＸ回転
角δ＊を算出する。目標回転角δ＊を算出したら、現在
のサーボモータ３０の回転角δ０との差を算出し、開蓋
をなくすようにサーボモータ３０を駆動せしめる。なお
、モータ制御部３２におけるマイクロコンピュータは、
各種制御に対応するプログラムとともに、同プログラム
の実行に必要なパラメータや係数のマツプなどをあらか
じめ記憶しており、このモータ制御部３２と各種スイ、
チ及びセンサによって自動操向制御部を構成している。 さて、制御バルブ１８によって作動油が給排されるパワ
ーシリンダ２２は同作動油の給排に応じてう、クバー１
１を軸方向に駆動するものであり、運転者によるハンド
ル１４、あるいはモータ制御部３２が制御するサーボモ
ータ３０による左右前輪ＦＷＩ、ＦＷの操舵を助勢する
。ただし、油圧駆動系における導管ＰＩとＰ２との間に
は切換弁２７が設けられており、同切換弁２７はモータ
制御部３２による制御または同制御部に接続された安全
スイッチ３９の指示に応じて通常時（オンのとき）に閑
となって導管ＰＩ、Ｐ２を遮断して油圧力による前輪操
舵を助勢せしめ、モータ制御部３２またはサーボモータ
３０の異常時（オフのとき）に開となって導管ＰＩ、Ｐ
２間を連通せしめることにより、運転者の修正操舵に無
理な負荷がかかるのを防止する。 次に、上記実施例の動作を説明する。 いま、運転者はモードスイッチ３３により自動操向モー
ドを選択しているとし、かつ、当該車両が目標コースよ
り右にずれているとする。 モータ制御部３２におけるマイクロコンピュタは、初期
設定処理を行なった後、第６図に示すフローチャートに
対応したプログラムを繰り返し実行している。 サーボモータ３０の駆動制御が正常でない場合に油圧力
によって前輪操舵が助勢されると、同油圧力に反して操
舵ハンドル１４で操舵する必要が生じるため、制御の開
始時には、ステップ１０００にてサーボモータ３００制
御系に異常があるか判定し、異常がない場合にステップ
１１０［）にてモードスイッチ３３によるモード選択状
況を判定して各モードに対応する制御を実施する。 現在、自動操向モードを選択しているから、処理はステ
、ブ１２００へ移り、切換弁２７をオンにして管路ＰＩ
、Ｐ２間を遮断してステップ１３００における自動操向
モートルーチンを実行する。 同自動操向モートルーチン（第７図参照）では、まず、
ステップ１３１０にて車速センサ３５が検出した車速ｖ
Ｏとモータ回転角センサ３６が検出したモータ回転角δ
０と距離センサ３４ａ、３４ｂが検出した距離ｘｌｏ、
ｘ２０の各検出データを入力する。 各検出データが得られたら、ステップ１３２０にて（１
）式に基づいて距離ｘｌＯ，ｘ２０より目標コースから
の今回の偏差Ｑ（以下、偏差２または偏差５２　ｎｅｗ
と表す。）を算出する。いま、車両は目標コースより右
にずれているから、左の距離センサ３４ａで検出した距
離ｘｌＯの方が右の距離センサ３４ｂで検出した距離ｘ
２０より大きく、偏差Ｒｎａｖは負の値となる。 自動操向モードを実施している間は繰り返しこのステッ
プ１３２０にて偏差Ｉｔ　ｎｅｗが算出され、ステップ
１３３０では、このようにして算出した偏差にｎｅｗと
前回に算出した旧偏差Ｑ　ｏｌｄとにより次式に基づい
て偏差の変化率へ２を算出する。 ΔＱ　＝Ｒｎｅｖ−Ｐ！ｏｌｄ　　　　　　　　　−（
２）自動操向モードに入って始めて偏差Ωｎｅｗを算出
したときは旧偏差ＲｏｌｄがｒＯＪとなり、偏差の変化
率ΔにはｒＲｎｅｗＪとなる。 偏差Ωと偏差の変化率Δ２が算出されたら、ステップ１
３４０にて今回算出した偏差Ｉｔ　ｎｅｗを旧偏差ＩＩ
　ｏｌｄとして記憶し、ステップ１３５ｏでは車速ｖＯ
に基づいて予め記憶されているマツプよりサーボモータ
３０の目標回転角δ＊を算出するための係数ｋｌ（＝ｆ
ｋ１ｍ）、に２（＝ｆｋ２ｍ）。 ｋ　３　（−ｆ　ｋｌ（Ｖ））を読み出す。これらの係
数はいずれも検出車速ＶＯに応じて読み出されるもので
あり、　「０」または正の値となっている。 一方、ステップ１３６０ではサーボモータ３０の目標回
転角δ＊を次式に従って算出する。 δ＊＝に１・２＋に２・Δ９　　　　　−（３）この場
合、偏差２は負、偏差の変化率Δには負、ｋｌ、に２≧
０なる関係があるから、目標回転角δ＊は負の値となる
。 目標回転角δ＊が算出されたら、ステ、ブ１３７０では
、ステップ１３１０にてモータ回転角センサ３６によっ
て検出したサーボモータの回転角δ０と目標回転角δ＊
との差を算出し、開蓋に所定の乗算係数に３を乗算して
サーボモータ３０の駆動信号ｌを設定する。なお、これ
までサーボモータ３０は中立位置にあったはずであるか
ら、回転角δ０は「０」のはずであり、駆動信号■は負
の値となる。 ステップ１３７０が終了すると、処理はメインルーチン
に戻り、ステップ１４００にて上記設定した駆動信号Ｉ
をサーボモータ３０に出力する。 この駆動信号■は負であるから、サーボモータ３０はス
リーブ３１を第１図の矢印方向と逆方向へ回転せしめる
。スリーブ３１が第１図の矢印方向と逆方向へ回転する
と、同スリーブ３１に係合されたインナスプール１８ｇ
上端も第１図に示す矢印方向と逆方向へ回転することと
なり、ボート１８ａとボー）１８ｃとが連通ずるととも
に、ボート１８ｄとボート１８ｂとが連通ずる。 従って、油圧ポンプ２１から供給された高圧の作動油は
ボート１８ａよりボート１８ｃを経てパワーシリンダ２
２の左油室２２ｂへ供給されるため、バワーンリンダ２
２内のピストン２２ｃを第２図において右方向へ移動せ
しめ、同パワーシリンダ２２の右油室２２ａ内の低圧作
動油はボート１８ｂよりボート１８ｄを経てリザーバ２
３へ排出される。バヮーンリンダ２−２内のピストン２
２Ｃが右方向へ移動すると、タイロッド１６ａ、１６ｂ
とナックルアーム１７ａ、１７ｂを介して左右前輪ＦＷ
Ｉ、ＦＷ２は左方向へ転舵されるため、小型のサーボモ
ータ３ｏによってインナスプール１８ｇを回転せしめた
だけで前輪の操舵リック機構が作動し、同サーボモータ
３ｏにょる転舵は当該油圧機構によって助勢されたこと
になる。また、パワーシリンダ２２の移動にともなっ°
Ｃビニオン１２は第１図にてインナスプール１８ｇと同
じ方向へ回転される。同ビニオン１２の回転ニよって当
該ビニオン１２に固定された下側操舵軸１３ａも回転す
るから、同下側操舵軸１３Ｂにピンで係合されたアウタ
スリーブ１８ｆも所定量だけ回転し、当該アウタスリー
ブ１８ｆの回転がインナスプール１８ｇの回転に追いつ
くまで（相対角度差がなくなるまで）当該油圧機構にょ
る転舵の助勢が行なわれる。 方、車両前輪ＦＷＩ、ＦＷ２は左方向に操舵されたので
あるから、車両は左方向に操向制御されて目標コースに
接近する。車両が目標コースより右にずれていた場合は
、上記のようにして左へ変位するように制御され、車両
は徐々に目標コースへ接近する。 ステップ１５００では引き続き制御を行なうが否かを判
断し、制御を停止しない（引き続き制御を行なう）場合
は、上記処理を繰り返し、制御を停止すると判断した場
合はステップ１６００にて制御を停止するための後処理
を実行し、制御を停止する。 上述した処理では、車両が目標コースより右にずれてい
る場合を想定していたが、車両が目標コースより左にず
れている場合は次のようになる。 まず、ステップ１３１０にて各センサが検出した検出デ
ータを入力し、ステップ１３２０にて（１）式に基づい
て距ＭｘｌＯ，ｘ２０より目標コースからの偏差２を算
出するが、車両は目標コースより左にずれているため、
左の距離センサ３４ａで検出した距離ｘｌＯの方が右の
距離センサ３４ｂで検出した距離ｘ２０より小さ（、偏
差２は正の値となる。ステップ１３３０では、この算出
した偏差２　ｎｅｗと前回に算出した旧偏差９　ｏｌｄ
とにより（２）式に基づいて偏差の変化率Δρを算出す
る。 変化率Δｐについては前回の偏差２が「０」であったと
仮定すると［２ｎｅｗ　ｊとなっている。 偏差２と偏差の変化率Δ２が算出されたら、ステップ１
３４０にて今回算出した偏差２　ｎｅｗを旧偏差ρｏｌ
ｄとして記憶し、ステ・ツブ１３５０では係数ｋｌ（＝
ｆｋｌ（Ｖ））、に２（＝ｆｋ２ｍ）、に３（＝　ｆ　
ｋｉｍ）を読み出す。これらの係数はいずれも「０」ま
たは正の値となっているから、ステ４．ブ１３６０にて
（３）式に基づいてサーボモータ３０の目標回転角δ＊
を算出すると、同目標回転角δ＊は正の値となる。 目標回転角δ＊が算出されたら、ステ、ブ１３７０にて
サーボモータ３０の駆動信号！を設定する。なお、この
場合もサーボモータ３０が中立位置にあったとすると、
回転角度δ０は「０」であり、駆動信号■は正の値とな
る。 ステップ１３７０の終了後、処理はメインルーチンに戻
ってステップ１４００にて上記設定した駆動信号■をサ
ーボモータ３０に出力する。 この駆動信号Ｉは正であるから、サーボモータ３０はス
リーブ３１を第１図の矢印方向へ回転せしめる。スリー
ブ３１が回転すると、同スリーブ３１に係合されたイン
ナスプール１８ｇ上端も第１図の矢印方向へ回転するこ
とになるから、インナスプール１８ｇとアウタスリーブ
１８ｆとの相対角度が変化してボート１８ａとポート１
８ｂとが連通ずるとともに、ボート１８ｄとポート１８
Ｃとが連通ずる。 従って、油圧ポンプ２１から供給された高圧の作動油は
ボート１８ａよりポート１８ｂを経てバワーンリンダ２
２の右油室２２ａへ供給されるため、パワーシリンダ２
２内のピストン２２ｃを第２図において左方向へ移動せ
しめ、同バワーンリンダ２２の左油室２２ｂ内の低圧作
動油はポート１８ｃよりボート１８ｄを経てリザーバ２
３へ排出される。パワーシリンダ２２内のピストン２２
Ｃが左方向へ移動すると、タイロッド１６８．１６ｂと
ナックルアーム１７ａ、１７ｂを介して左右前輪ＦＷＩ
、ＦＷ２は右方向へ転舵されるため、この場合もアウタ
スリーブ１８ｆの回転がインナスプール１８ｇの回転に
追いつくまでサーボモータ３０による操舵は当該油圧機
構によって助勢される。 このように、自動操向モードである場合はモータ制御部
３２が各センサの検出結果に基づいてサーボモ〜り３０
に制御信号を出力する結果、同サーボモータ３０が制御
バルブ１８のインナスプールを所定量だけ回転させ、同
バルブ１８による圧油の給排に応じてパワーンリンダ２
２が操舵リンク機構を駆動せしめ、車両が転舵される。 以上の例では制御系に異常がないものとして説明したが
、上記モータ制御部３２によって何らかの異常が判断さ
れれば、繰り返し実施される制御処理中のステップ１０
００にて異常と判断し、ステップ１７００にて切換弁２
７をオフにするとともに、ステップ１８００ではサーボ
モータ３０に対して停止信号を出力する。同切換弁２７
がオフになると管路Ｐ１とＰ２が連通し、インナスプー
ル１８ｇとアウタスリーブ１８ｆとの相対位置関係にか
かわらずパワーンリンダ２２に高圧の作動油が供給され
な（なり、自動操向による転舵の助勢が行なわれなくな
る。この場合、運転者は操舵ハンドル１４を操舵して転
舵するが、サーボモータ３０に係合しているインナスプ
ール１８ｇは操舵ハンドル１４から上側操舵軸１３ｂと
トーンジンバー１８ｈとを介して下側操舵軸１３ａに至
る回転系に対して回転自在となっているから、同サーボ
モータ３０が停止したり、また異常が生じていたりして
も運転者による操舵にはなんら影響はない。 これまでは、自動操向の場合を説明したが、本実施例に
おける車両では、マニュアルモードと、自動操向制御は
行なわないもののパワーシリンダ２２に圧油を給排制御
してパワーアシストを行なうパワーアンストモードとを
有している。 モードスイッチ３３でマニュアルモードを選択している
と、メインルーチンにおいてステップ１０００にて制御
系の異常の育無を判断した後、ステ、ブ１１００におけ
るモード選択判断でマニュアルモードと判断され、制御
系に異常ありと判断された場合と同様にステップ１７０
０にて切換弁２７をオフにするとともにステップ１８０
０にてサーボモータの停止信号を出力する。 すなわち、運転者が自ら操舵ハンドル１４を回転操舵せ
しめて操舵リンク機構を作動させ、前輪を転舵させるこ
とが可能となる。 また、モードスイッチ３３でパワーアンストモードを選
択する場合は、パワーアシスト時ノハンドル操舵の重さ
を重さ指定スイッチ３８にて「ロー」、　「ミドル」、
「ハイ」のいずれから選択しておく必要があり、　「ロ
ー」から「ハイ」になるに従って助勢されるパワーアン
スト量が順次増加していく。今はパワーアンストモード
の「ハイ」を選択しているものとして説明する。 このパワーアンストモードを選択していると、ステップ
１１００におけるモード選択判断でパワーアシストモー
ドと判断されて、ステップ１９００にて切換弁をオンに
した後、ステ、ブ２００゜にてパワーアンストモ−トル
ーチンを実行する。 このパワーアンストモ−トルーチンでは、ステップ２０
１０にて車速センサ３５が検出した車速ＶＯとモータ回
転角センサ３６が検出したモータ回転角δ０とステアリ
ングシャフト回Ｅ角センサ３７が検出した回転角δｆの
各検出データを入力する。 各検出データが得られたら、ステ、ブ２０２０にてサー
ボモータ３０の回転角δ０とステアリング／ヤフトの回
転角δｆとの差を偏差αとして算出する。続く、ステッ
プ２０３０では重さ指定スイッチ２８による重さ指定を
判断するが、いまは「ハイ」を選択しており、ステップ
２０４０にて車速ＶＯに対応した係数ｋ　４　　（ｆ　
Ｈｍ）を読み出す。 係数に４自体は車速が増加するにつれて減少する傾向を
示し、また、ハンドルの重さ指定が重くなる（「ロー」
側）に従って小さくなり、ハンドルの重さ指定が軽くな
る（「ハイ」側）に従って大キ＜ナル。従ッテ、　ｔ　
ｎ（ｖ）＞　ｒ　Ｍ（Ｖ）＞　ｆ　Ｌ（Ｖ）なる関係と
なっている。 同係数に４が読み出されたら、ステップ２０５０にて同
係数に４と偏差αとを乗算し、サーボモータの駆動信号
■として設定する。係数に４は車速が小さいときに大き
く、また、ハンドルの重さ指定が軽いときに大きくなり
、同係数に４が大きいときは駆動信号■も大きな値とな
ってサーボモータ３０をたくさん回転せしめようとする
。同モータ３０の回転角が大きくなればインナスプール
１８ｇとアウタスリーブ１８ｆの相対角度差が大きくな
って制御バルブ１８よりパワーシリンダ２２へ供給され
る圧油の量が多くなるため、転舵時に助勢される力が太
き（なり、ハンドルは軽くなる。 すなわち、ステップ２０５０における駆動信号■の設定
が終了すると、−処理はメインルーチンに戻り、ステッ
プ１４００にて上記設定した駆動信号■をサーボモータ
３０に出力する結果、上述のようにしてインナスプール
１８ｇとアウタスリブ１８ｈとの相対角度偏差が大きく
なり、パワーシリンダ２２に供給される圧油の量が多く
なってパノドル操作が軽（なる。 逆に、高速時やハンドルの重さ指定が重い場合は係数に
４が小さくなり、ステップ１４００にて駆動信号Ｉがサ
ーボモータ３０に出力されてもインナスプール１８ｇは
少ししか回転されず、パワーシリンダ２２に供給される
圧油の量は少ないためにハンドル操作は重くなる。 なお、自動操向制御系やパワーアシスト制御系に異常が
生じたにもかかわらずステップ１０００にて同異常が検
出されないと、切換弁２７はオフにされず、サーボモー
タ３０の回転位置によっては運転者がパワー７リンダ２
２に供給される油圧力に打ち勝ってハンドル操舵をしな
ければならない。しかしながら、本実施例では圧油吐出
流量制御機構を備えており、高速になるに従って吐出さ
れる圧油の流量が減少して油圧機構による操舵の助勢が
小さくなるため、高速域において油圧力に打チ勝ってハ
ンドル操舵をしても運転者の負担は小さい。一方、高速
時には操舵力が小さくて済むため、高速時に油圧力が小
さくなったとしても小型のサーボモータ３０で操舵を十
分に行ない得る。 また、低速域では油圧力が大きいものの手動で安全スイ
ッチ３９をオフにすれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における車両用自動操向装置の主要部を
示す断面図、第２図は本発明の車両用自動操向装置を適
用した前輪操舵機構の概略構成図、第３図は圧油吐出流
量制御機構の概略構成図、第４図は同圧油吐出流量制御
機構によって制御される圧油吐出流量と車速との関係を
示す図、第５図は自動操向制御における操向制御を示す
図、第６図〜第８図はモータ制御部における制御を示す
フローチャートである。 符　　号　　の　　説　　明 １１・・・ラックパー　１２・・・ビニオン、１３ａ、
１３ｂ・・・操舵軸、１４・・・ハンドル、１６ａ、１
６ｂ・・・タイロッド、１７ａ、　　１７ｂ・・・ナッ
クルアーム、１８ｆ・・・アウタスリーブ、１８ｇ・・
・インナスプール、１８ｈ・・・トーションバー　２１
・・・油圧ポンプ、２２・・・パワーシリンダ、３０・
・・サーボモータ、３２・・・モータ制御部、３３・・
・モードスイッチ、３４ａ、３４ｂ・・・第１及び第２
の距離センサ、３５・・・車速センサ、３６・・モータ
回転角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリングに連結されたステアリングシャフトを舵取
   リンク機構の入力軸に接続してなる操舵機構と、油圧ポ
   ンプから吐出される圧油を給排して同圧油力によって上
   記舵取リンク機構を駆動せしめるパワーシリンダと、上
   記ステアリングシャフトに対して同心状に配設された２
   つの入力軸を有するロータリ式の四方弁からなるととも
   にその一方の入力軸を当該ステアリングシャフトに固定
   して上記パワーシリンダに対する圧油の給排を制御する
   制御バルブと、車両の走行方向を制御する自動操向制御
   手段と、この自動操向制御手段による操向制御に応じて
   上記制御バルブの他方の入力軸を回転駆動せしめるアク
   チュエータとを具備したことを特徴とする車両用自動操
   向装置。