JPS62255277A - 操舵力制御電流演算装置 - 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、動力舵取装置の操舵力制御用電流値を演算す
る操舵力制御電流演算装置に関するものである。

〈従来の技術〉 動力舵取装置の操舵力を車速および操舵角に応じて制御
する操舵力制御装置においては、車速および操舵角に応
じた電流値で制御される電磁弁が用いられ、この電磁弁
により車速および操舵角に応じて動力舵取装置の油圧回
路の圧力もしくは流量を制御し、これによって操舵力を
車速および操舵角に応じて制御するようになっている。

この種の操舵力制御装置においては、前記電磁弁に車速
および操舵角に応じて電流値を供給するために、メモリ
に電流特性がマツプ状にプログラムされ、この電流特性
より車速および操舵角に応じた目標電流値を読出すよう
になっている。すなわち、操舵力を制御すべき車速範囲
を複数に分割し、これら各車速について操舵角に応じた
目標値をそれぞれプログラムした多数のマツプをメモリ
に記憶しておき、車の走行時に車速に応じたマツプを選
択し、このマツプより操舵角に応じた目標電流値をサー
チして出力するものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記したマツプサーチ方式においては、
メモリに目標電流値として連続的な多数のデータを蓄え
る必要があることから、メモリ容量が大きくなる問題が
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記した従来の問題点を解消するためになされ
たもので、その構成は、車速および操舵角に対する電流
特性を定義する離散的な変曲点における目標電流値をプ
ログラムしたマツプを記憶する記憶装置と、車速■を検
出する車速センサと、操舵角θを検出する操舵角センサ
と、これら車速センサおよび操舵角センサにて検出され
た車速Ｖおよび操舵角θに基づいて前記変曲点における
車速■（もしくは操舵角θ）の下限値ＶＬ　（θＬ）お
よび上限値ＶＨ（θＨ）における操舵角θ（もしくは車
速■）時の電流値をそれぞれ演算する第１演算手段と、
この第１演算手段にて演算された操舵角θ（もしくは車
速Ｖ）時の２つの電流値より車速Ｖ（もしくは操舵角θ
）時の出力電流値を演算する第２演算手段とによって構
成したものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を油圧反力機構によって操舵力を制
御する例につき図面に基づいて説明する。

＠８図および第９図は油圧反力機構を備えた動力舵取装
置を示し、１１は動力舵取装置の本体をなすハウジング
本体、１２はハウジング本体１１に固着されている弁ハ
ウジングである。このハウジング本体１１及び弁ハウジ
ング１２内には一対の軸受１３，１４を介してピニオン
軸（出力軸）２１が回転自在に軸承されており、このピ
ニオン軸２１にはこれと交差する方向に摺動可能なラン
ク軸２２のランク歯２２ａが噛合している。このラック
軸２２は、パワーシリンダ１５（第７図）のピストンと
連結され、その両端は所要の操縦リンク機構を介して操
向車輪に連結される。

弁ハウジング１２の大円には、サーボ弁３０が収納され
ている。サーボ弁３０は、操舵軸としての入力軸２３に
一体的に形成したロータリ弁部材３１と、このロータリ
弁部材３１の外周に同心的かつ相対的回転可能に嵌合し
たスリーブ弁部材３２を主要構成部材としている。ロー
タリ弁部材３１は、これと一体の入力軸２３に一端を連
結したトーションバー２４を介してピニオン軸２１に可
撓的に連結されている。また、ロータリ弁部材３１の外
周には、図示しないが、その軸方向に伸びる複数のラン
ド部と溝部とが等間隔にて形成されており、これの溝底
部より内周部に連通ずる連通路３７が穿設されている。

入力軸２３に前記内周部と弁ハウジング１２内の低圧室
３８とを連通ずる通路３９が設けられている。一方スリ
ーブ弁部材３２の内周にも、その軸方向に延びる複数の
ランド部と溝部が等間隔にて形成され、各溝部よりスリ
ーブ弁部材３２の外周に開口する分配穴４０゜４１が設
けられている。供給ポート３５より供給される圧力流体
は、サーボ弁３０が中立状態であればランド部両側の溝
部に均等に流れ、連通路３７及び通路３９を経て低圧室
３８より排出ボート３６に流出する。この場合、再分配
ボート３３゜３４は低圧で等しい圧力となっているため
パワーシリンダ１５は作動されない。サーボ弁３０が中
立状態から偏位すれば、一方の分配穴４０又は４１には
供給ボート３５より圧油が供給され、他方の分配穴４１
又は４０にパワーシリンダ１５から排出された流体が流
入し、連通路３７９通路３９゜低圧室３８を経て排出ポ
ート３６に放出されるようになっている。

反力機構は次の通りである。第９図でも示すように、ロ
ータリ弁部材３１のビニオン軸２１側の端部に直径方向
に突起した突起部５０が形成されており、この突起部５
０と対応するピニオン軸２１には突起部５０を入力軸２
３の軸線回りに数角度旋回可能に遊嵌する嵌合溝５１が
形成されている。

とニオン軸２１には前記突起５０をはさんでその両側に
挿通穴５３が形成され、この挿通穴５３にそれぞれプラ
ンジャ５４が摺動可能に挿通されている。このプランジ
ャ５４はその後方に形成された反力室５５に導入される
油圧力によって前方へ突出され、前記突起部５０をその
両側より挾持すると共にその前進端はプランジャ５４に
形成された大径部５４ａによって規制されている。５７
は車速等に応じた油圧力を導入するポート、５８は通路
、５９はこの通路５８と前記反力室５５とを連通ずる環
状溝である。

第７図において、６０は自動車エンジンによって駆動さ
れる供給ポンプ、６１は供給ポンプからの吐出圧油の流
量Ｑ、を一定流量Ｑに制御する流量制御弁である。この
流量制御弁６１は、メータリングオリフィス６２と、こ
のメータリングオリフィス６２の前後圧に応じて作動さ
れ、この前後圧を常に一定に保持するように低圧側に通
じたバイパス通路６３を開口制御するバイパス弁６４に
よって構成されている。

６５は前記流量制御弁６１の高圧側と接続する分流制御
弁（フローデバイダ）である。この分流制御弁６５のス
プール穴６５ａには、サーボ弁３０の供給ポート３５に
通路４５を介して連通ずる第１制御穴６８と、反力室５
５に通じる導入ボート５７に通路４６を介して連通ずる
第２制御穴６９とが離間して開口されている。またスプ
ール穴６５ａには前記一定流量Ｑの圧油を前記第１制御
大６８と第２制御穴６９に一定の流量ＱＧ、ＱＲに分流
する制御絞り６６を備えた制御スプール６７が摺動可能
に嵌装され、この制御スプール６７は制御絞り６６の前
後圧を一定に維持するように前記第１制御穴６８と第２
制御穴６９の開口面積を絞り制御する。前記反力室５５
の通路４６は電磁絞り弁７０を介してリザーバに連通さ
れている。

この電磁絞り弁７０は車速等に応じて絞り面積がリニア
に変化されるようになっている。

上記した構成により、供給ポンプ６０より吐出された圧
油は流量制御弁６１にて一定流量Ｑに制御され、この一
定流量Ｑの圧油は分流制御弁６５によりサーボ弁３０側
と反力室５５側とに一定の流量配分で分流され、反力室
５５側に分流された圧油は電磁絞り弁７０を介してタン
クにドレーンされる。しかして電磁絞り弁７０のソレノ
イドに供給される電流値に応じて電磁絞り弁７０の絞り
面積が変化され、その流出抵抗に応じた圧力が反力室５
５に導入され、操舵力が変化される。従って操舵力は電
磁絞り弁７０に供給される電流値に応じて制御されるこ
とになる。

次に前記電磁絞り弁７０のソレノイドに供給すべき出力
電流値を車速および操舵角に応じて演算する制御装置に
ついて説明する。

第１図において、８０は電子制御装置で、この電子制御
装置８０はマイクロプロセッサ８１と、書込み可能メモ
リ　（以下単にＲＡＭという）８２と、読出し専用メモ
リ　（以下単にＲＯＭという）８３を主要構成要素とし
、このマイクロプロセッサ８１にはインタフェイス８４
ならびにソレノイド駆動回路８５が接続され、前記電磁
絞り弁７０のソレノイドに印加される電流を制御するよ
うになっている。またマイクロプロセッサ８１にはイン
タフェイス８６及び位相判定回路８７を介して操舵角セ
ンサ８８が接続されている。操舵角センサ８８はハンド
ル軸上に固定された回転板と、この回転板の単位角度毎
に信号を出力する２つのフォトインタラプタよりなり、
かかるフォトインクラブタからの信号によりハンドル操
舵角θを検出するようになっている。さらにマイクロプ
ロセッサ８１にはインタフェイス８６を介して車速セン
サ８９が接続されている。この車速センサ８９は、トラ
ンスミッションの出力軸に連結された回転針から構成さ
れ、この車速センサ８９から発生されるパルス信号の周
波数により車速Ｖを検出するようになっている。

一方前記ＲＯＭ８３には、車速■および操舵角θに対す
る電流特性をプログラムした３次元マツプが記憶されて
いる。この３次元マツプは第２図に示すように、Ｘ軸を
車速ｖ、ｙ軸を操舵角θ、Ｚ軸を電流値ｉとした場合、
電流特性を定義する離散的な変曲点ａ　％　ｄにおける
目標電流値ｉａ〜ｉｄをプログラムしたもので、変曲点
ａでは車速■の下限値ｖしにおける操舵角θの下限値θ
Ｌ時の目標電流値ｉａが定められ、同様に変曲点すでは
車速の下限値Ｖし、操舵角の上限値８８時の目標電流値
ｉｂが、また変曲点Ｃでは車速の上限値Ｖ、、操舵角の
下限値θＬ時の目標電流値ｉｃが、変曲点ｄでは車速の
上限値Ｖ　Ｈｓ操舵角の上限値８８時の目標電流値ｉｄ
がそれぞれ定められている。これら離散的な変曲点ａ　
ｚ　ｄにおける目標電流値ｉ　ａ　”−ｉ　ｄによって
、目標電流値１ａ−ｉｂ。

１ａ−ｉｃ、１ｂ−ｔｄ、ｔｃ−ｉｄを直線で結び、ま
た車速および操舵角の下限値Ｖ　Ｌ　＋　　θＬ以下お
よび下限値ＶＨ，θＨ以上では飽和させた電流特性を定
義するようになっている。

換言すれば上記した３次元マツプは、車速の下限値ｖし
における操舵角θに対する目標電流値をプログラムした
第１の特性マツプ（第３図）と、車速の上限値Ｖ、にお
ける操舵角θに対する目標電流値をプログラムした第２
の特性マツプ■（第４図）からなっている。

次に第６図に基づいて制御プログラムを説明する。

所定の走行距離あるいは単位時間毎の割込み信号により
、まずステップ１００において、車速センサ８９および
操舵角センサ８８にて検出された車速Ｖおよび操舵角θ
が読込まれ、ステップ１０１〜１０４においては読込ま
れた車速■および操舵角θが下限値ｖし、θＬより小さ
いかどうか、上限値Ｖ　Ｈ＋　　θＨより大きいかどう
かが判別される。車速■および操舵角θが共に下限値■
い　θＬより小さい場合には、ステップ１０５において
出力電流値ｔｏとして目標電流値ｉａが読出され、車速
■が上限値Ｖ＋より大きく操舵角θが下限値θＬより小
さい場合には、ステップ１０６において出力電流値１０
として目標電流値ｉｃが、また操舵角θが上限値θＨよ
り大きい場合には、ステップ１０７において出力電流値
１０として目標電流値１ｂ（ｉｄ）が読出される。

しかしながら、車速Ｖおよび操舵角θの少なくとも一方
が下限値と上限値の中間にある場合には、ステップ１０
８に移行し、このステップ１０８においてマツプＩのデ
ータより車速の下限値ｖしにおける操舵角６時の電流値
ｉＡが補間演算され、続いてステップ１０９においてマ
ツプ■のデータより車速の上限値ＶＨにおける操舵角６
時の電流値１Ｂが補間演算される。次いでステップ１１
０において、操舵角θにおける車速７時の出力電流値１
０が前記電流値ｉ＾、ｉＢに基づいて補間演算され、こ
の出力電流値１０がステップ１１１より出力され、前述
した操舵力制御用の電磁絞り弁７０に印加される。

かかる補間演算を具体的に数値をあてはめて説明するこ
とにする。−例として、車速■の下限値■しを３Ｑｋｍ
／ｈ、上限値Ｖ、を８０ｋｍ／ｈ、また操舵角θの下限
値θＬを４５ｄｅｇ、上限値θＨを１８０ｄｅｇとし、
車速■の下限値および上限値に対する操舵角θの下限値
および上限値における目標電流値１ａｘｉｄを下記表に
示すようにプログラムした場合において、車速Ｖが５０
ｋｌｌ／ｈ、操舵角θが９Ｑｄｅｇ時の出力電流値ｔｏ
を補間演算によって求めることにする。

■ まず前記ステップ１０８においては、車速■が３０ｋｍ
／ｈ時の操舵角θに対する電流値をプログラムしたマツ
プＩ　（第３図）より、操舵角９０ｄｅｇ時の電流値ｉ
Ａを求める。この場合のｉＡは、操舵角４５ｄｅｇ時の
電流値ＩＡと１８０ｄｅｇ時の電流値０とを直線で結ん
だ線上に位置し、下記演算式によって求められる。

続いて前記ステップ１０９においては、車速■が３Ｑｋ
ｍ／ｈ時の操舵角θに対する電流特性をプログラムした
マツプ■（第４図）より、操舵角９Ｑｄｅｇ時の電流値
１Ｂを求める。この場合のｉＢは、操舵角４５ｄｅｇ時
の電流値０．３Ａと１８０ｄｅｇ時の電流値０とを直線
で結んだ線上に位置し、上記と同様にして下記演算式よ
り求められる。

さらに前記ステップ１１０においては、操舵角９Ｑｄｅ
ｇ時における車速３０　ｋｍ／　ｈ、　　８０　ｋｒａ
／ｈ時の各電流値ｉ＾＋　　１８より車速５０ｋｍ／ｈ
時における出力電流値１０が補間演算によって求められ
る。これを図式化すると第５図に示すようになる。すな
わち出力電流値１０は となる。

上記した実施例においては、車速および操舵角について
２つずつの変曲点を設定した例について述べたが、車速
および（あるいは）操舵角について３つ以上の変曲点に
よって電流特性を定義した場合には、検出された車速、
操舵角に基づいて補間すべき２つの変曲点の電流値を選
択すればよい。

また上記した実施例においては、車速ｖ、操舵角θ時の
出力電流値１０を求めるのに、操舵角６時の車速の下限
値ｖしおよび上限値Ｖ、における電流値’Ａｒ　　ｉＢ
をそれぞれ求め、これら電流値ＩＡ＋ＩＢより車速１時
における出力電流値１０を求めるようにしたが、逆にま
ず車速７時の操舵角の下限値θＬおよび上限値θＨにお
ける各電流値をそれぞれ求め、これら電流値より操舵角
６時における出力電流値１０を求めることもできる。

さらに上記した実施例においては、反力制御用の電磁弁
を制御する例について述べたが、本発明は電流値に基づ
いて操舵力を制御するあらゆるものに適用できることは
勿論である。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、車速および操舵角に対する
電流特性を、離散的な変曲点における目標電流値によっ
て定義し、センサにて検出された車速Ｖおよび操舵角θ
に基づいて前記変曲点における２つの車速値ｖＬ　ｒ　
Ｖ　Ｈにおける操舵角６時の電流値を補間演算し、さら
にこれら２つの電流値より車速７時の出力電流値を補間
演算するようにした構成であるので、メモリには離散的
な変曲点における限られた目標電流値のみを記憶するだ
けでよいので、メモリ容量が小さくて済み、しかも車速
および操舵角に応じた最適な出力電流値を演算できる効
果がある。

【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図は操舵力制
御電流演算装置の全体を示すブロック図、第２図は３次
元マツプを示す図、第３図および第４図は２つの車速域
における操舵角に対する電流特性を示す図、第５図は補
間演算を図式化した図、第６図はフローチャートを示す
図、第７図は本発明装置を適用するに好適な動力舵取装
置の操舵力制御装置を示す油圧系統図、第８図は油圧反
力機構を備えた動力舵取装置の断面図、第９図は第８ａ
　ｗ　ｄ・・・変曲点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）動力舵取装置の操舵力制御用電流値を演算する操
   舵力制御電流演算装置にして、車速および操舵角に対す
   る電流特性を定義する離散的な変曲点における目標電流
   値をプログラムしたマップを記憶する記憶装置と、車速
   Ｖを検出する車速センサと、操舵角θを検出する操舵角
   センサと、これら車速センサおよび操舵角センサにて検
   出された車速Ｖおよび操舵角θに基づいて前記変曲点に
   おける車速Ｖ（もしくは操舵角θ）の下限値Ｖ＿Ｌ（θ
   ＿Ｌ）および上限値Ｖ＿Ｈ（θ＿Ｈ）における操舵角θ
   （もしくは車速Ｖ）時の電流値をそれぞれ演算する第１
   演算手段と、この第１演算手段にて演算された操舵角θ
   （もしくは車速Ｖ）時の２つの電流値より車速Ｖ（もし
   くは操舵角θ）時の出力電流値を演算する第２演算手段
   とによって構成してなる操舵力制御電流演算装置。