JPS6378882A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - 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、自動車の走行状態に応じてアシスト力を電子
制御装置により制御して操舵特性を変化させるようにし
た動力舵取装置の操舵力制御装置に関する。

（従来技術） この種の動力舵取装置においては、自動車の走行状態の
検出は車速により行うのが普通であり、この検出結果に
より、アシスト力が低速域では大きく、高速域では小さ
くなるように制御するものがある。また、例えば、特開
昭５９−５９５７４号公報に示すごとく、車速とオイル
ポンプ回転数の間の制御特性を複数用意し、この中から
市街地か山道か等の道路状態に応じて一つの制御特性を
選択するものがあり、これによれば車速のみでなく道路
状態の違いによってもアシスト力を変えて手動操舵トル
クと操舵出力Ｉ・ルクの間の特性を変えることができる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、自動車の走行状態は上記車速や道路状態
の他に、運転者の気分や性格による運転状態、すなわち
活発な運転か穏やかな運転か等によっても変化し、前記
従来技術では運転者による運転状態に応じた適切な操舵
力を得ることは必ずしも出来ないと言う問題があった。

これを解決するために出願人は先に特願昭６０−２９６
４９５号その他に係る発明を行ったが、此等の発明にお
いては前記運転者による運転状態をあられす運転状態指
数を車速に基づいて演算しているので、周囲の交通状態
によっては頻繁に変化し、このため操舵力が頻繁に変化
して運転者に不自然な感じを与えることがあった。本発
明はこのような問題を解決したものである。

（問題点を解決するための手段） このために、本発明による動力舵取装置の操舵力制御装
置は、第１図に示す如く、印加される制御電流に応じて
開度が変化して手動操舵トルクと操舵出力トルクの間の
特性（以下単に操舵特性という）を変化させる電磁制御
弁３０を備えた動力舵取装ｆｆ１ｌｏにおいて、車速ま
たはこれと関連して変化するエンジン回転数等の情報値
を検出する車速等センサ１と、操舵角を検出する操舵角
センサ２と、前記情報値に基づいて運転者の運転状態に
対応する運転状態指数を演算する第１演算手段３と、前
記操舵角に基づいて道路状態に対応する道路状態指数を
演算する第２演算手段４と、前記運転状態指数を段階的
に変化する少数の値をとる補正運転状態指数に変換する
補正手段５と、この補正運転状態指数と前記道路状態指
数に基づいて制御電流値を演算する制御電流演算手段６
と、この制御電流演算手段により演算された値の制御電
流を前記電磁制御弁３０に印加する制御手段７を一５＝ 備えたことを特徴とするものである。

（作用） 第１演算手段３は車速等センサ１により検出された情報
値■を入力してこれに基づいて運転状態指数Ｊ、を演算
し、第２演算手段４は操舵角センサ２により検出された
操舵角θを入力してこれに基づいて道路状態指数Ｊ２を
演算する。また、補正手段５は時々刻々変化する運転状
態指数Ｊ１を入力して、これを例えば第８図の折線Ｊ１
ｍに示す如く、段階的に変化する少数の値をとる補正運
転状態指数に変換する。制御電流演算手段６はこの補正
運転状態指数Ｊｌａを入力してこれに基づいてその時の
車速環、運転状態及び道路状態に対応する制御電流値Ｉ
を演算し、制御装置７はその値Ｉの制御電流を電磁制御
弁３０に印加する。これにより、操舵特性はその時の車
速環、運転状態及び道路状態に適したものとなる。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、操舵特性はその時の車速
環、運転状態及び道路状態に適したもの＝６− に切り替えられるので、よりきめ細かに自動車の走行状
態に対応して操舵力の重さを制御することができる。ま
た、運転状態指数が頻繁に変化しても、その変化が所定
の範囲内であれば補正運転状態指数は一定に保たれるの
で、前記操舵特性が頻繁に切り替えられることはなくな
り、運転者に不自然な感じを与えることがなくなる。

（実施例） 先ず、第１図〜第１３図に示す第１実施例の説明をする
。

第１図及び第２図において、動力舵取装置１０は、ハン
ドル軸４７を介して操舵ハンドル４６と連結されたサー
ボ弁１１と、出力軸２１より閉略のリンク機構を介して
前車輪に連結されたパワーシリンダ１２と、サーボ弁１
１に連結された反力機構１３により構成されている。

自動車エンジンにより駆動されるベーンポンプ等の供給
ポンプ１５にはバイパス弁１８が内蔵され、これにより
一定流量Ｑの作動流体が、吐出通路１７を経て、動力舵
取装置１０に内蔵された分流弁１４に供給されるように
なっている。分流弁１４は、前記一定流量Ｑの作動流体
を、サーボ弁通路１７ａおよび反力制御通路１７ｂへそ
れぞれ一定流量Ｑ１及びＱ２ずつ分配するものである。

サーボ弁通路１７ａはサーボ弁１１を介してパワーシリ
ンダ１２に接続され、また反力制御通路１７ｂには反力
機構１３及び電磁制御弁３０が接続されている。

サーボ弁１１は公知のロータリー形のもので、パワーシ
リンダ１２と供給ポンプ１５との間に設けられ、操舵ハ
ンドル４６よりハンドル軸４７を経てサーボ弁１１の入
力軸２０に加えられる手動操舵トルクに応じて作動し、
パワーシリンダ１２の両室への作動流体の給排を制御し
てアシスト力を発生させるものであり、これにより増大
された操舵出力トルクが出力軸２１より前車輪に伝達さ
れるよう構成されている。使用済みの作動流体はりザー
バ１６に戻され、再びポンプ１５に吸入される。

反力機構１３は、ロータリー形のサーボ弁１１の出力軸
側に設けられた挿通孔１３ｃに嵌合されたプランジャ１
３ｂと、入力軸側に設けられてプランジャ１３ｂの先端
と係合する円周方向両側に傾斜した傾斜面１３ｄを主要
構成要素とする公知のものである。そして、ボート１３
ａを介してプランジャ１３ｂの後部に導入される作動流
体の圧力を電磁制御弁３０により変化させて入力軸と出
力軸の間の捩りばね特性を変え、入力トルクすなわち手
動操舵トルクに対するサーボ弁１１の作動特性を変えて
操舵特性を変えるものである。

第３図に示ず如く、電磁制御弁３０のバルブ本体３１の
突出部３１ａの先端には中央に絞り六３２ａを有するユ
ニオン３２が同軸に螺合固定され、絞り六３２ａを挟ん
で第１ポート３０ａ及び第２ポート３０ｂが形成されて
いる。バルブ本体３１に固定されたヨーク３５の内孔に
は弁軸３４を固定したスプール３３が突出部３１ａと同
軸に軸方向摺動可能に支持され、このスプール３３及び
弁軸３４はスプリング３８及び３９を介してバルブ本体
３１とヨーク３５に螺合した調整ねじ３７の間に弾性的
に支持されている。電磁制御弁３０は、通常は弁軸３４
の先端がユニオン３２の絞り六３２ａから離れて絞り六
３２ａを全開とし、ソレノイド３６に通電すればその電
流値に応じてスプール３３が左方向に変位して弁軸３４
の先端により絞り六３２ａの開度を次第に減少させ、遂
には全閉となるようにするものである。この全開状態に
おいては、両ボート３０ａ、３０ｂは細い固定絞り３２
ｂにより連通されている。この電磁制御弁３０はバルブ
本体３１の突出部３１ａを動力舵取装ＷＩＯの弁ハウジ
ング等に螺合して取り付けられている。

上記構成の動力舵取装置において、車速の増大につれて
電磁制御弁３０の開度が小となるようにすれば、手動操
舵トルクは、第４図■の実線に示す如く車速の増大に応
じて重くなり、また第４図■の実線に示すごとく操舵角
の増大に応じて重くなる特性となる。しかしながら、こ
れのみでは穏やかか活発か等の運転状態または市街地か
山道か等の道路状態が変化しても上記特性は一定のまま
であり変らない６本実施例においては、第２図の電子制
御装置５０により、車速のみならず後述する道路状態指
数と段階化された補正運転状態指数に応じても電磁制御
弁３０の開度を変化させ、これにより運転状態及び道路
状態に応じて上記特性を変化させている。

第２図に示す如く、電子制御装置５０はマイクロプロセ
ッサ（以下単にＣＰＵという）５１と、読出し専用メモ
リ（以下単にＲＯＭと言う）５２と、書込み可能メモリ
（以下単にＲＡＭと言う）５３を主要構成要素とし、こ
のＣＰＵ５１には閉略のソレノイド駆動回路を介して前
記電磁制御弁３０のソレノイド３６が接続されて、これ
に印加される電流を制御するようになっている。また、
ＣＰＵ５１にはそれぞれ閉略のインターフェイスを介し
て車速センサ４０及び操舵角センサ４５が接続されてい
る。この車速センサ４０は、エンジン４１の駆動力を後
車輪４６に伝達するトランスミッション４２の出力軸４
３に連結された回転計により構成され、この車速センサ
４０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。また、操舵角センサ４５は
ハンドル軸４７に固定された回転板と、２つのフォトイ
ンタラプタと、位相判定回路により構成され、操舵ハン
ドル４６の操舵角θを検出するようになっている。

穏やかな運転の場合には、第６図■に示す如く車速の変
動の回数は比較的少ないが、活発な運転の場合には、第
６図■に示す如く車速の変動の回数は多くなる。従って
自動車の加速度÷の変化曲線は、穏やかな運転の場合に
は、第６図■に示す如く山の数及び高低差が少なく、活
発な運転の場合には、第６図■に示す如く山の数及び高
低差が多くなる。また加速度の絶対値１÷１は、穏やか
な運転の場合には、第６図■に示す如く山の数及び高さ
が小となり、活発な運転の場合には、第６図■に示す如
く山の数及び高さが大となる。従って加速度の絶対値１
◇１の所定時間内の積分値を第１演算手段３により演算
し、これをそのままあるいは多少修正して運転状態指数
Ｊ、とすれば、この運転状態指数Ｊ１は穏やかな運転の
場合には小さく、活発な運転の場合には大となり、これ
により穏やかか活発かの運転状態を知ることができる。

なお、本実施例においては、運転状態指数は第８図の曲
線Ｊｌに示す如く、増大方向については加速度の絶対値
１◇１の所定時間内の積分値の変化にそのまま追随させ
、減少方向については減少速度が所定速度以上とならな
いように制限したものとしている、このようにすれば加
速度の絶対値に１が短いサイクルで激しく変化した場合
でも運転状態指数Ｊ、は激しく変化することなく、加速
度の絶対値のピークを通る線にほぼ近い形で運転状態指
数Ｊ１を穏やかに変化させることができる。

補正手段５は、時間に対し第８図の曲線Ｊ、に示す如く
変化する運転状態指数を、３つの判定レベルＬ、Ｍ、Ｈ
（本実施例においてはそれぞれ１３゜３８．５７）に基
づいて３段階の値ＪＩ＋　Ｊｍ＋　Ｊｈｃ本実施例にお
いてはそれぞれ０，５０．９９）をとる基準値Ｊｉｂに
変換し、次いで補正運転状態指数Ｊ１ｍに変換している
。すなわち基準値は、第８図の折線Ｊｌｂ　　（傾斜部
分以外は補正運転状態指数の折線Ｊ１３と一致）に示す
如く、その値がｊｌのときに運転状態指数Ｊ、が増大し
て判定レベルＭ以上となればその値はｊ、に変移し、そ
の値が九のときに運転状態指数Ｊ１が増大（または減少
）して判定レベルＨ以上（またはＬ以下）となればその
値はｊｈ（またはｊＩ）に変移し、その値がｊｈのとき
に運転状態指数Ｊ１が減少して判定レベルＭ以下となれ
ばその値は九に変移するものである。補正運転状態指数
１１．の値は基本的には基準値Ｊｌｂと一致するもので
あるが、基準値Ｊｌｂが増大する場合は直ちにその値と
なり、基準値Ｊ１ｂが減少する場合は一定の減少速度で
その値に接近してこれと一致するようになっている。な
お、この基準値Ｊｉｂが変移した場合には、変移後の値
に応じてブザーを鳴らして運転者に知らせるようになっ
ている。

一方操舵角θの頻度分布は、市街地走行の場合にはカー
ブは少ないが交差点で直角に曲がることが多いので中間
の操舵角θの頻度は比較的少なくなり、山道走行の場合
にはカーブは多いが直角に曲がることは少ないので中間
の操舵角θの頻度は比較的多くなる。従って、第７図に
示す如く操舵角θの絶対値１θ１の所定時間内の頻度分
布をとり、中間操舵角範囲Ｋ（ゆるいカーブ走行に対応
）内の頻度数を求め、この頻度数を全頻度数で除した値
を第２演算手段４により演算してこれをそのままあるい
は多少修正して道路状態指数Ｊ２とすれば、この道路状
態指数５２は、第７図■に示す市街地走行の場合は小さ
く、第７図［相］に示す山道走行の場合は大となり、こ
れにより市街地か山道かの道路状態を知ることができる
。

ＲＯＭ５２には電磁制御弁３０のソレノイド３６に印加
する制御電流の操舵角θ及び車速Ｖに対する制御特性が
記憶されている。この制御特性は、第５図に示す如く、
４つの特性マツプＡｌ、＾２＋　Ａ３゜＾４．より構成
されている。特性マツプ＾１は運転状態指数Ｊ１＝Ｏ（
−ｊ＋＞　　（穏やかな運転状態）でかつ道路状態指数
Ｊ２＝０（交差点での屈折が極めて少ない市街地走行）
のときの操舵角θ及び車速Ｖの変化に応じてソレノイド
３６に印加すべき第１制御電流値ｉ１の変化特性を示し
、電流値ｉ１は操舵角θ及び車速■の増大に対して成る
範囲内（θ１くθくθ２　、　ｖ　１　＜　ｖ　＜　Ｖ
２　）では一定の割合で増大するが、前記範囲の外では
変化しないように設定されている。また、特性マツプＡ
４は運転状態指数Ｊｌ＝　９９　（−、＋ｈ）　　（活
発な運転状態）でかつ道路状態指数Ｊ２＝９９（屈曲が
多い山道走行）のときの操舵角θ及び車速Ｖの変化に応
じてソレノイド３６に印加すべき第４制御電流値ｉ４の
変化特性を示し、電流値ｉ４は操舵角θ及び車速Ｖの増
大に対し１１と同様に変化するが、その値は全般的にｉ
ｌよりもかなり大となるように設定されている。

特性マツプＡ２及びＡ−４は、それぞれＪ＋＝９９でか
つＪ２＝Ｏの場合の第２制御電流値１２及びＪｌ−０で
かつＪ２＝９９の場合の第３制御電流値ｉ３の変化特性
を示し、何れも操舵角θ及び車速■の増大に対し’１＋
　ｉ４と同様に変化するが、その値は１１と１４の間の
値である。

運転状態指数Ｊ１を演算するために、ＲＡＭ５３は多数
（Ｎ個）のバッファレジスタＤ。〜ＤＮ−１を備えてい
る。バッファレジスタＤＯ〜ＤＮ−１は機能的には環状
に配置され、ＣＰＵ５１はこのバッファレジスタＤＯ〜
ＤＮ−１に、所定の時間間隔Ｔをおいて順次、次式 ％式％（１ τＶ：前回に読み込んだ車速 により算出された加速度※の絶対値１※１を記憶させ、
この記憶動作がバッファレジスタＤ。〜Ｄ、−，を一巡
するごとに最初に戻って作動を繰り返し、記憶内容を更
新させる。ＣＰＵ５１は、次式 ％式％（２） Ｋｌ＝定数（活発な運転の場合にＪｌζ９９となるよう
に実験的に定める。） によりバッファレジスタＤｏ〜ＤＮ−１の記憶値の和す
なわち積分値Ｊ１を演算し、この値を運転状態指数とす
る。第１０図のフローチャートはこの演算を行うための
ものであり、ＲＯＭ５２にはこの動作を実行するための
制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵ５１は、この
ようにして、演算された運転状態指数Ｊ１を、前述の如
く３段階に変化する補正運転状態指数Ｊ１．に変換する
。第１２図のフローチャートはこの変換を行うためのも
のであり、ＲＯＭ５２にはこの動作を実行するための制
御プログラムが記憶されている。

ＲＯＭ５３はまた、道路状態指数Ｊ２を演算するために
、多数（Ｐ個）のバッファレジスタ［ｉｏ〜ＥＰ−１を
備えている。バッファレジスタＥ。〜ＥＰ−１も機能的
には環状に配置され、ＣＰＵ５１はこのバッファレジス
タＢｏ”Ｅｐ−ｔに、所定の時間間隔Ｔをおいて順次、
操舵角θを記憶させ、この記憶動作がバッファレジスタ
８０〜ＢＰ−１を一巡するごとに最初に戻って作動を繰
り返し、記憶内容を更新させる。ＣＰＵ５１は、このバ
ッファレジスタＥｏ〜ＢＰ−１の記憶内容から、操舵角
θの中立位置付近と末端位置付近のものを除いた範囲、
すなわち第７図の中間操舵角範囲に内の頻度数Ｆを計数
し、次式 ％式％（３） に２：定数（屈曲が多い山道においてＪ２’＝９９−１
８＝ となるように実験的に定める。） により道路状態指数Ｊ２を演算する。第１１図のフロー
チャートはこの演算を行うためのものであり、ＲＯＭ５
２にはこの動作を実行するための制御プログラムが記憶
されている、 更にＣＰＵ５　］は、現在の車速■、操舵角θ及び３段
階の補正運転状態指数Ｊ１８を入力してこれに基づいて
、第５図の第１及び第２制御電流特性マツプＡ１及びＡ
２から市街地走行の際に電磁制御弁３０のソレノイド３
６に印加すべき第１中間電流値１１を演算し、また同様
に第５図の第３及び第４制御電流特性マツプ＾３及び＾
、から山道走行の際に電磁制御弁３０に印加すべき第２
中間電流値Ｉ２を演算し、次いで道路状態指数Ｊ２を入
力して、第１及び第２中間電流値１１及びＩ２から現在
の走行状態に対応してソレノイド３６に印加すべき制御
電流値Ｉを次式 ％式％（４） より演算する。第１３図のフローチャートはこの演算を
行うためのものであり、ＲＯＭ５２にはこの動作を実行
するための制御プログラムが記憶されている。次いでこ
の値Ｉの制御電流は、ＣＰＵ５１により電磁制御弁３０
のソレノイド３６に印加される。

しかして、両指数Ｊｌａ　−Ｊ２が大となればソレノイ
ド３６に印加される制御電流値Ｉが増大するので電磁制
御弁３０の開度は小となる。これにより反力機構１３に
導入される圧力が増大するので、　　　・第４図■、■
の破線で示す如く、車速Ｖ及び操舵角θに対する手動操
舵トルクは増大する方向に変化する。

次に、第１実施例の作動につき説明する。

ＣＰＵ５１の行う処理動作は、第９図に示す如く、運転
状態指数Ｊｌの演算処理■と、道路状態指数Ｊ２の演算
処理■と、運転状態指数Ｊ、を補正運転状態指数Ｊ１ｍ
に変換する演算処理■と、制御電流値Ｉの演算処理■と
、制御電流出力処理■に大別され、此等の処理が順番に
実行される。

自動車のメインスイッチを入れれば、電子制御装置５０
は各変数をＯまたは所定の初期値（例えばＪｉｂの初期
値は、＋　ｗａ　）に設定する。自動車の走行状態にお
いて時々刻々変化する車速■および操舵角θは車速セン
サ４０および操舵角センサ４５により検出され、それぞ
れの現在の値が閃絡のレジスタに記憶される。、ＣＰｔ
１５１は所定の時間間隔Ｔ（例えば０．５秒）毎に割込
信号が入力される都度、前記各制御プログラムに基づき
処理動作を実行する。

■）運転状態指数１１の演算処理 先ず第１０図のステップ１０１において、ＣＰＵ５１は
前記レジスタに記憶された車速Ｖを読込み、次のステ・
ツブ１０２において前記式（１）により車速Ｖを微分し
て加速度※を演算する。

続くステップ１０３において、ＣＰｔ１５１はサンブリ
〉・グカウンタ値ｎをバッファレジスタの個数Ｎと比較
し、ｎ≧Ｎでなければそのまま、またｎ≧Ｎであればス
テップ１０４においてサンプリングカウンタ値ｎをＯに
リセットした後、ステップ１０５に進んでｎ番目のバ・
ソファレジスタｈに加速度の絶対値１※１を記憶させる
。以上のステップ１０３〜１０５により、ＣＰＵ５１は
検出された加速度の絶対値１※１を所定の時間間隔Ｔで
Ｎ個のバッファレジスタＤ、〜ＤＮ−，に順次記憶させ
、全バッファレジスタを一巡する毎に最初のバッフアレ
シスタロ０に戻って順次記憶内容を更新せしめる。これ
によりバッファレジスタＤｎ〜ＤＮ−１には最新の所定
時間ＴＸＮの間における加速度の絶対値１÷１が記憶さ
れることになる。

続くステップ１０６において、ＣＰＵ５１は全バッファ
レジスタＤ。〜ＤＮ−１の記憶内容を順次読み出し、前
記式（２）により運転状態指数Ｊ１を演算した後、次の
道路状態指数Ｊ２の演算処理■に移る。

■）道路状態指数Ｊ２の演算処理 先ず第１１図のステップ１１１において、ＣＰＵ５１は
前記レジスタに記憶された操舵角θを読み込み、ステッ
プ１１２においてｐ番目のバッファレジスタＥ９に操舵
角の絶対値１θ１を記憶させる。

続いてＣＰＵ５１は、ステップ１１３において頻度カウ
ンタ値ＦをＯにセットし、ステップ１１４において読出
しカウンタ値Ｈの初期値としてバッファレジスタの数Ｐ
より１を引いた値をセットする。

続くステップ１１５において、ＣＰＵ５１はＨ番目のバ
ッファレジスタＥｌの値を２つの設定値ＢおよびＣと比
較する。設定値ＢおよびＣはそれぞれゆるいカーブ走行
に対応する操舵角範囲の絶対値の下限値および上限値で
ある。ＣＰＵ５１は、Ｂ≦ＩｉＨ≦Ｃならばステ・ツブ
１１６において頻度カウンタ値Ｆに１を加えた後、また
Ｂ≦ＢＨ≦Ｃでなければそのままステップ１１７に進ん
で読出しカウンタ値Ｈより１を減じる。続くステップ１
１８において、ＣＰＵ５１は読出しカウンタ値Ｈを数値
Ｏと比較し、Ｈ＜Ｏになるまで上記ステップ１１５〜１
１７を繰り返して頻度カウンタ値Ｆを、バッファレジス
タＥ。〜［！Ｐ−１のうちＢ≦Ｅｌ、≦Ｃなるものの数
とし、Ｈ＜０となれば次のステップ１１９に移る。

ステップ１１９において、ＣＰＵ５１は前記式（３）に
より道路状態指数Ｊ２を演算した後、次の補正運転状態
指数Ｊｌａの演算処理■に移る。

■）補正運転状態指数Ｊ１ｍの演算処理先ず第１２図の
フローチャートにおいて、Ｊｌｂ”ｊＩ、　Ｊｔ＜Ｍな
らば、ＣＰＵ５１はステップ１２１．１２２を経て、そ
のまま処理動作をステップ１４１に進める。Ｊ、ｂ−ｊ
Ｉ、５１２ＭならばＣＰＵ５１はステップ１２１．１２
２を経て、ステップ１２７において基準値Ｊ、ｂの値を
九に変え、次いでステップ１２８においてフラグＰ、を
１に設定した後、処理動作をステップ１４１に進める。

また、Ｊ１ｂ＝＃Ｌ、　　Ｊｔｂ＝ｊｍ、　Ｊｔ＜Ｈ、
Ｊ□≧Ｌならば、ＣＰＵ５１はステップ１２１，１２３
，１２４，１２５を経て、そのまま処理動作をステップ
１４１に進める。また、Ｊ＞ｂ＃ｊ＋、　　Ｊ＋ｂ＝九
、’Ｊ１＜Ｈ。

Ｊｌ＜　Ｌならば、ＣＰＵ５１はステップ１２１，１２
３．１２４，１２５を経て、ステップ１２９において基
準値Ｊ、ゎの値をｊｌに変え、次いでステップ１３０に
おいてフラグＰ、を１に設定した後、処理動作をステッ
プ１４１に進める。また、Ｊ１ｂ≠ｊ＋、　　Ｊ＋ｂ＝
ｊ＋ｓ＋　Ｊ＋≧１４ならば、ＣＰＵ５１はステップ１
２１，１２３．１２４を経て、ステップ１３１において
基準値Ｊｉｂの値をｊ、に変え、次いでステップ１３２
においてフラグＰ、を１に設定した後、処理動作をステ
ップ１４１に進める。またＪｌｂ　＊　ｊＩ　、　Ｊ＋
ｂ　＊　、Ｌ、　Ｊｌ＞　Ｍならば、ＣＰＵ５１はステ
ップ１２１，１２３．１２６を経て、そのまま処理動作
をステップ１４１に進める。また、ＪＩｂ＝＃Ｊ＋、　
　Ｊ１ｂ＃−ル、Ｊ１≦Ｍならば、ＣＰＵ５１はステッ
プ１２１，１２３．１２６を経て、ステップ１３３にお
いて基準値Ｊｌｂの値をｊ、に変え、次いでステップ】
３４においてフラグＰ、を１に設定した後、処理動作を
ステップ１４１に進める。

、以上のステップ１２１〜１３４の作動をまとめれば、
ＣＰＴＪ５１は、運転状態指数Ｊｌの変動が所定範囲内
であれば基準値Ｊ、ｂの値をそのまま維持し、所定範囲
を外れれば基準値Ｊｉｂの値を３段階の値Ｊ＋＋　Ｊｓ
＋　Ｊｈの何れかに変移し、後者の場合には新たな基準
値Ｊ１ｂの値に対応するフラグを１に設定した後、処理
動作をステップ１４１に進める。

ステップ１４１において、ＣＰＵ５１は補正運転状態指
数Ｊ１ｍと基準値Ｊｉｂを比較し、Ｊ１３≦Ｊｌｂなら
ばステップ１４２においてＪ　Ｉ　ａ　＝　Ｊ　１　ｂ
とした後、またＪ　ｔ　−＞　Ｊ　１ｂならばステップ
１４３においてＪｌ−＝　Ｊｔｂ　　１とした後、処理
動作をステップ１５１に進める。以上のステップ１４１
〜１４３によりＣＰＵ５１は、基準値Ｊｌｂが増大した
場合には補正運転状態指数Ｊ１８の値を直ちに新しい基
準値Ｊ、ｂとし、基準値Ｊ、ｂが減少した場合には補正
運転状態指数Ｊ１ｍの値が一定の速度で減少して新しい
基準値Ｊ１ｂとなるようにする、ステップ１５１〜１５
９においてＣＰＵ５１は、Ｐ１＝１ならばステップ１５
４においてブザーを短かく１回鳴らしステップ１５５に
おいてフラグＰ１を０にリセットした後、Ｐｌ−１なら
ばステップ１５６においてブザーを長く１回鳴らしステ
ップ１５７においてフラグＰ、をＯにリセットした後、
Ｐｂ−１ならばステップ１５８においてブザーを短く２
回鳴らしステップ１５９においてフラグＰｔ、を〇にリ
セットした後、また各フラグＰ＋、　Ｐ、、、　Ｐｈが
何れもＯならばそのまま、次の制御電流Ｉの演算処理■
に移る。以上のステップ１５１〜１５９によりＣＰＵ５
１は、操舵特性が変化する際に変化後の状態に対応する
音のブザーを鳴らす。なお、前述の如く操舵力が減少す
る場合には操舵特性はゆっくりと変化するが、このとき
には変化の開始時にブザーが鳴ることになる。

■）制御電流Ｉの演算処理 先ず第１３図のステップ１６１においてＣＰ　Ｕ５１は
、ステップ１０１及び１１１において読み込んだ現在の
車速■及び操舵角θに基づいて、ＲＯＭ５２内の第１制
御電流特性マツプＡｌより第１制御電流値１１をサーチ
し、ステップ１６２において同様に車速Ｖ及び操舵角θ
に基づいて第２制御電流マツプ＾２より第２制御電流値
１２をサーチする。

続くステップ１６３においてＣＰＬ１５１は、この第１
・第２制御電流値１１＋’２と前記演算処理■において
演算された補正運転状態指数Ｊ、ａを次式に代入して第
１中間電流値１１を補間演算する。

Ｔ１＝　　（ｉ２　　ｊ＋）Ｘ　　Ｊ１＋＋　ｉ。

この第１中間電流値１１は、屈曲の少ない市街地におい
て現在の車速、操舵角及び運転状態に対応して電磁制御
弁３０に印加するのに適した制御電流値である。

続くステップ１６４〜１６６においてＣＰＵ５１は、現
在の車速Ｖ及び操舵角θに基づいて、第３・第４制御電
流特性マツプＡ３、Ａ４より第３・第４制御電流値ｉ３
、ｉ４をサーチし、この第３・第４制御電流値ｉ３＋　
１４と補正運転状態指数Ｊ、ａを次式に代入して第２中
間電流値Ｉ２を補間演算する。

１２＝　（Ｓ４　　ｉ３）　Ｘ　Ｊｌ、＋　Ｓ３この第
２中間電流値１２は、屈曲の多い山道において現在の車
速、操舵角及び運転状態に対応して電磁制御弁３０に印
加するのに適した制御電流値である。

続くステップ１６７においてＣＰＵ５１は、前記雨中間
電流値１１．Ｉ２と前記演算処理■において演算された
道路状態指数Ｊ２を前記式（４）に代入して制御電流値
Ｉを演算した後、次の制御電流出力処理Ｖに移る。この
制御電流値Ｉは現在の車速。

操舵角、運転状態及び道路状態に対応して電磁制御弁３
０に印加するのに適した制御電流値である。

■）制御電流出力処理 第９図の制御電流出力処理■においては、ＣＰＵは、ス
テップ１６７で演算した値Ｉなる制御電流を電磁制御弁
３０のソレノイド３６に印加する出力を行う。このステ
ップ■が終了すれば、ＣＰＵ５１は第９図〜第１３図の
フローチャートによる制御プログラムの実行を終了する
。

以後所定の小時間間隔Ｔ毎に割込信号が出力される都度
、ＣＰＵ５１は上記各フローチャートによるプログラム
を繰り返し実行し、車速、操舵角。

運転状態及び道路状態に応じて電磁制御弁３０の開度を
最適に設定し、これにより操舵特性を切り替えて最適の
手動操舵トルクが得られるようにする。これにより補正
運転状態指数Ｊ１３及び道路状態指数Ｊ２が大となれば
動力舵取装置のアシスト力は減少し、車速及び操舵角に
対する手動操舵トルクの増加の割合は、第４図■、■の
破線に示すごとく、両状態指数Ｊｌ、Ｊ２の増大にに応
じて増大する方向に変化する。

また、上述の如く、運転状態指数Ｊ１が頻繁に変化して
も、その変化が所定の範囲内であれば補正運転状態指数
Ｊ１ｍは一定のままであるので、操舵特性の切り替えに
より操舵力が頻繁に変化することはなくなり運転者に不
自然な感じを与えることがなくなる。

を記第１実施例においては、高速道路をほぼ一定速度で
走行している場合には補正運転状態指数Ｊ、ａはｊｌと
なり、道路状態指数Ｊ２も小さいので手動操舵トルクが
小さい操舵特性となっている。このような場合にゆっく
り走行している先行車に追い付き、加速しないままレー
ンチェンジで追越操作を行う場合にはレーンチェンジの
ための手動操舵トルクは極めて軽くなってたよりなくな
り、運転者に不安感を与えるおそれがある。以下に説明
する第２実施例はこのような問題を解決するものであり
、第１実施例との相違点を第１４図〜第１６図に示す。

第２実施例においては補正手段５は第１及び第２補正手
段よりなり、第１補正手段は、先ず第１実施例と同様に
して第１演算手段３により演算された運転状態指数Ｊ、
を第１実施例の基準値Ｊ１ｂと実質的に等しい、３段階
に変化する中間補正指数Ｊｌｃに変換するにの中間補正
指数Ｊｌｃの変化状態を第１４図（ａ）に示す。第２補
正手段はこの中間補正指数Ｊｌａを、第１４図（ｂ）に
示す横方向加速度Ｇが一定の範囲すなわち±αの範囲を
越えた場合において、車速Ｖが所定の設定値ＶＯ（高速
道路での通常走行速度に相当〉以上でかつ中間補正指数
Ｊｌｃの値がｊＩのときは中間補正指数Ｊｌｃより一段
階上の値ｊ、をとり、それ以外のときは中間補正指数Ｊ
ｌｃの値をとる補正運転状態指数Ｊｌｓに変換するもの
である。

すなわち、ＣＰＵ５１は次式 ％式％（５） に前記車速Ｖ及び操舵角θを代入して横方向加速度Ｇを
演算し、−α≦Ｇ≦αとなるとき、すなわち第１４図（
ｂ）に示すｇｇ＋Ｌａ＋ｇ５の時点において、第１４図
（ｃ）に示す如く、補正運転状態指数Ｊｌａを中間補正
指数Ｊ、Ｃの値ｊｌより一段階上の値ｊ、とじている。

ｇ＋、ｇｚの時点においても一α≦Ｇ≦αではあるがＪ
ｌｃ≧九であるので補正運転状態指数Ｊｌａの値は中間
補正指数Ｊ１．の値のままである。

なお、第１４図は常にＶ≧■ｏに保たれている状態で図
示されている。また補正運転状態指数Ｊ１ｍは、第１実
施例の場合と同じく、増大する場合には直ちに増大し、
減少する場合には一定の速度で減少するようになってい
る。第１５図は、上記第２実施例の動作のために第１実
施例の第１２図のフローチャートに追加すべきフローチ
ャートを示し、Ｒ，０Ｍ５２にはこの動作を実行するた
めの制御プログラムが記憶されている。なお、前記値α
は、高速道路で走行中、通常の操舵ハンドルの微補正の
場合にはそれに達しないが、レーンチェンジの為の操舵
操作の場合にはそれを越えるような横方向加速度に相当
する値である。

次に、第２実施例の作動のうち第１実施例と異なる部分
につき説明する。

ＣＰＵ５１の行う処理動作は、第１５図に示す如く、演
算処理Ｉ、　ｎ、　ＩＩＩａ、ＩＶと制御電流出力処理
Ｖに大別され、補正運転実施例指数ＪＩａの演算処理１
１１ａを除き第１実施例と全く同一である。しかして、
補正運転状態指数Ｊ１ｍの演算処理１１１ａは、第１実
施例の第１２図のフローチャートにおいて、ステップ１
４１の直前に第１６図のフローチャートを追加したもの
である。運転状態指数Ｊ、の演算処理Ｉ及び道路状態指
数Ｊ２の演算処理■に続いて、次の補正運転状態指数Ｊ
ｌ＆の演算処理１１１ａが実行される。

１１１ａ）補正運転状態指数Ｊ７．の演算処理この演算
処理においては、ＣＰＵ５１は、先ず第１実施例の第１
２図のステップ１２１〜１３４と実質的に同一のステッ
プにより、運転状態指数Ｊ１の変動が所定範囲内であれ
ば中間補正指数Ｊｌｃ（第１実施例における基準値Ｊｉ
ｂに相当）の値を現状のまま維持し、所定範囲を外れれ
ば中間補正指数Ｊ１ｃの値を３段階の値Ｊｌ、Ｊｍ＋　
Ｊｈの何れかに変位し、後者の場合には新たな中間補正
指数Ｊｌｃの値に対応するフラグを１に設定した後、処
理動作を第１６図のステップ１３５に進めるるステップ
１３５において、ＣＰＵ５１は車速■を前記設定値Ｖｏ
と比較し、ｖ＜Ｖ、）ならばそのまま処理動作をステッ
プ１４１に進め、Ｖ≧ｖｏならばステップ１３６に進ん
で前記式（５）により横方向加速度Ｇを演算する。続く
ステップ１３７において、ＣＰ　Ｌｌ　５１は３段階の
値をとる中間補正指数Ｊｌｃを最小値ｊ、と比較し、Ｊ
＋ｃ＃”ｊＩならばそのまま処理動作をステップ１４１
に進め、Ｊｌ。−ｊＩならばステップ１３８に進める。

ステップ１３８において、ＣＰＵ５１は横方向加速度Ｇ
の絶対値ＩＧＩを所定値αと比較し、ＩＧＪ≦αならば
そのまま、またＩＧＩ　＞αならばステップ１３９にお
いて中間補正指数Ｊ１ｃの値を九として、処理動作をス
テップ１４１に進める。

次いでＣＰＵ５１は、第′１実施例と同一のステップ１
４１〜１４３により、中間補正指数Ｊｌｃが増大する場
合には補正運転状態指数Ｊｌａの値を直ちにＪｌｃとし
、中間補正指数Ｊｌｃが減少する場合には補正運転状態
指数Ｊ１３の値が一定の速度で減少してＪｌｃとなるよ
うにする。続いてＣＰＵ５１は、第１実施例と同一のス
テップ１５１〜１５９により、操舵特性が変化する際に
変化後の状態を示す音のブザーを鳴らした後、次の制御
電流Ｉの演算処理■に移る。

続いてＣＰＵ５１は、第１実施例と同じ制御電流Ｉの演
算処理■及び制御電流出力処理Ｖを行い、第１５図のフ
ローチャートによる制御プログラムの実行を終了する。

以後所定の小時間間隔Ｔ毎に割込信号が出力される都度
、ＣＰＵ５１は上記動作を繰り返して実行し、これによ
り第１実施例と同様、車速、操舵角、運転状態及び道路
状態に応じて最適の手動操舵トルクが得られるように操
舵特性は切り替えられ、この切替えが頻繁となって運転
者に不自然な感じを与えることもなくなる。

また第２実施例においては、高速道路走行中に無意識に
行う操舵角の微補正操作の際の手動操舵トルクは軽いが
、追越等の為の意識したレーンチェンジ操作の際は適度
に手動操舵トルクが増大して手応えが増大するので運転
者に不安感を与えることがなくなる。

なお、第２実施例においては車速と操舵角により横方向
加速度を演算しているが加速度計により直接横方向加速
度を検出して同様の制御を行うこともできる。また本第
２実施例の変形例としては操舵角、車速等によるマツプ
を作り、そのマツプ上において成る範囲を越えた場合に
補正運転状態指数を一段階またはそれ以上高めるように
することも考えられる。あるいは操舵角が所定の値以上
となったときに補正運転状態指数を一段階またはそれ以
上高めることも考えられる。

上記各実施例においては、補正運転状態指数Ｊ１ｍは、
増大するときには直ちに増大し、減少するときには一定
の速度でゆっくり減少するようにしたので、手動操舵ト
ルクは運転者の緊張が増大して活発な運転となったとき
にはそれに応じて直ちに増大し、また緊張がゆるんで穏
やかな運転となったときにはゆっくりと減少し、従って
操舵特性の切替による手動操舵トルクの変化は一層自然
なものとなる。また、各実施例においては、ブザーによ
り操舵特性の切り替えを知らせるので、運転者は安心し
て操舵力の変化を楽しむことができる。

なお、上記各実施例においては、特性マツプ＾１〜Ａ４
よりの各電流値１１〜ｉ４のサーチは車速■及び操舵角
θに基づいて行っているが、車速のみに基づいて各電流
値のサーチを行い、あるいは車速の代わりに車速と関連
して変化するその他の情報値、例えばエンジン回転速度
、スロットルバルブ開度。

吸入空気量等を検出し、此等の値に基づいて各電流値ｉ
、〜ｉ４をサーチし、しかる後に制御電流値Ｉを補間演
算するようにしてもよい。

また、上記各実施例においては、先ず補正運転状態指数
Ｊ、８を用いて第１及び第２中間電流値１゜、Ｉ２を演
算し、次いで道路状態指数５２を用いて制御電流値Ｉを
演算しているが、先に道路状態指数１２を用いて第１及
び第２中間電流値を演算し、次いで補正運転状態指数Ｊ
１ｍを用いて制御電流値■を演算するようにしてもよい
。

また、上記各実施例においては、運転状態指数の基準値
Ｊｌｂは、第１２図のステップ１２１〜１３４に示す如
くやや複雑なやり方で切替を行っており、これによれば
運転状態指数５１が各判定レベルＬ、Ｍ、Ｈ付近におい
て変化を繰り返しても変化幅が所定範囲以内ならば基準
値Ｊ１ｂは一定に保たれる。しかしながらもっと単純に
運転状態指数Ｊｌの値が各判定レベルＬ、Ｍ、Ｈを通過
する度に基準値Ｊｉｂが変化するようにしてもよく、こ
れによっても操舵特性の切替頻度を減少せさることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動力舵取装置の操舵力制御装置の
全体構成図、第２図〜第１３図は本発明の第１実施例を
示し、第２図は全体の説明図、第３図は電磁制御弁の断
面図、第４図■及び■は車速及び操舵角に対する手動操
舵トルクの変化特性図、第５図Ａ１〜Ａ４は操舵角及び
車速に対する制御電流の特性図、第６図は運転状態に応
じた車速、加速度及び加速度の絶対値の変化を示す図、
第７図は操舵角の絶対値の頻度分布を示す図、第８図は
補正運転状態指数等の変化状態を示す図、第９図〜第１
３図は制御プログラムのフローチャート、第１４図〜第
１６図は本発明の第２実施例を示し、第１４図は補正運
転状態指数等の変化状態を示す図、第１５図及び第１６
図は主として第１実施例との相違部分を示す制御プログ
ラムのフローチャートである。 符号の説明 １．４０・・・車速等センサ、２．４５・・・操舵角セ
ンサ、３・・・第１演算手段、４・・・第２演算手段、
５・・・補正手段、６・・・制御電流演算手段、７・・
・制御手段、１０・・・動力舵取装置、３０・・・電磁
制御弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）印加される制御電流に応じて開度が変化して手動
   操舵トルクと操舵出力トルクの間の特性を変化させる電
   磁制御弁を備えた動力舵取装置において、車速またはこ
   れと関連して変化するエンジン回転数等の情報値を検出
   する車速等センサと、操舵角を検出する操舵角センサと
   、前記情報値に基づいて運転者の運転状態に対応する運
   転状態指数を演算する第１演算手段と、前記操舵角に基
   づいて道路状態に対応する道路状態指数を演算する第２
   演算手段と、前記運転状態指数を段階的に変化する少数
   の値をとる補正運転状態指数に変換する補正手段と、こ
   の補正運転状態指数と前記道路状態指数に基づいて制御
   電流値を演算する制御電流演算手段と、この制御電流演
   算手段により演算された値の制御電流を前記電磁制御弁
   に印加する制御手段を備えたことを特徴とする動力舵取
   装置の操舵力制御装置。
2. （２）前記補正手段が前記運転状態指数を同運転状態指
   数の値に応じて段階的に変化する少数の値をとる補正運
   転状態指数に変換する第１補正手段を含む特許請求の範
   囲第１項に記載の動力舵取装置の操舵力制御装置。
3. （３）前記補正手段が、前記運転状態指数を同運転状態
   指数の値に応じて段階的に変化する少数の値をとる中間
   補正指数に変換する第１補正手段と、この中間補正指数
   を、前記操舵角を含む変数により演算された演算結果が
   所定の範囲以内にある場合には同中間補正指数と等しい
   値をとり前記演算結果が前記所定の範囲以外となつた場
   合には同中間補正指数より少なくとも一段階上の値をと
   る補正運転状態指数に変換する第２補正手段よりなる特
   許請求の範囲第１項に記載の動力舵取装置の操舵力制御
   装置。
4. （４）前記補正手段が、前記運転状態指数を同運転状態
   指数の値に応じて段階的に変化する少数の値をとる中間
   補正指数に変換する第１補正手段と、この中間補正指数
   を、横方向加速度の絶対値が所定の値以下の場合には同
   中間補正と等しい値をとり横方向加速度の絶対値が前記
   所定の値以上となつた場合には同中間補正指数より少な
   くとも一段階上の値をとる補正運転状態指数に変換する
   第２補正手段よりなる特許請求の範囲第１項に記載の動
   力舵取装置の操舵力制御装置。