JPS6018455A - 動力舵取装置の制御方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は走行条件にかかわらず軽快な操舵を行匁うこ
とができる動力舵取装置の制御方法に関するものである
、 〔従来技術〕 一般に、自動車の操舵抵抗は車速が小さくなる程増加す
る性質があるので、オイルポンプを動作させてオイルを
循環させる動力舵取装置を用いてこの操舵抵抗を打消せ
ば、車速が小さくても小さな操舵力で必要な操舵が行な
える。このため、従来は車速が小さい時はオイルポンプ
の回転数を大きくシ、車速か大きくなるほどオイルポン
プの回転数を小さくして、軽快な操舵が行なえるように
した動力舵取装置が用いられている。そして、動力操舵
の必要がなくなる車速以上になると、オイルポンプの回
転を停止させてエネルギの節減を図っている。

しかしながら、急カーブの多い下シ坂等では比較的大き
い車速で走行していても大きな操舵抵抗が発生するが、
従来の制御方法を用いた動力舵取装置は所定車速以上に
なるとオイルポンプが停止〔発明の目的および構成〕 したがってこの発明の目的は、走行条件に合わせて最適
なオイルポンプ回転数が得られる動力舵取装置の制御方
法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、車速に対
するオイルポンプ回転数の関係を示すオイルポンプ回転
数特性を数種類用意しておき、走行条性に応じて最適な
オイルポンプ回転数特性を選択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の詳細な
説明する。

〔実施例〕

第１図は動力舵取装置の構成を示す図である。

同図において１はステアリング部、２はオイルポンプ２
ａを駆動するモータ、３は制御部、４は操舵特性を選択
する選択スイッチ、５はエンジン、５ａはスピードセン
サ、５ｂはスタータセンカー、５ＣＵエンジンセンサ、
６は操舵センサ、７はイグニッションスイッチ、８は電
池、９はオルタネータ、１０は動力操舵が行なわれてＧ
）る状態を例えば油圧によって検出する負荷センサであ
る。第２図はこれらの接続を示す回路図である。同図に
おいて、操舵センサ６は発光ダイオード６ａ１　スリッ
ト円板６ｂ、フォトトランジスタ６Ｃから構成され、操
舵量に比例したパルスを送出するようになっている。ス
タータセンサ５ｂはエンジン始動用の図示しないスター
タモータが動作している時に電池８の電圧が送出され、
エンジンセンサ６Ｃはエンジン動作時に電池８の電圧が
送出され、負荷セン→月０は動力操舵時に電池８０電圧
が送出されるようになっている。なおモータ２と並列に
接続されたダイオード２ｂはモータ２の過渡電圧吸収用
ダイオードである。制御部３は波形成形回路３０，３１
、発振回路３２．３３、分周比設定回路３４、警報表示
器３５、スイッチング回路３６、電流値判定回路３７、
制御回路３８．３９、安定化回路４０．４１，４２，４
５、プルアップ回路４３、操舵特性を表示する表示器４
４から構成されている。

波形成形回路３０は抵抗３０ａ〜３０ｄ１ナンド回路３
０ｅ　、３０ｆから構成され、波形成形回路３１は抵抗
３１ａ　＊　３１ｂｓダイオ一ド３１Ｃ１ナンド回路３
１ｄ、３１ｅから構成されている。発振回路３２は抵抗
３２ａｖ　３２ｂ　ｓ　＝ｌ　ｙアンサ３ｚｃ、３２ｄ
、セラミ゛ンク発振子３２ｅから構成され、発振回路３
３は抵抗３３ａ１コンデンサ３３Ｃ１３３ｄ％セラミッ
ク発振子３３ｅから構成されている。分周比設定回路３
４は抵抗３４８〜３４Ｃ１スイツチ３４６〜３４ｇから
構成され、スピー　ドセンサ５ａから発生する単位走行
距離あた。りのパルス数が自動車の車種によって異なる
ことがあるので、スイッチ３４６〜３４ｇを適宜設定す
ることによって制御回路３９の内部に組込まれている分
周回路の分周比を制御し、端子３９ａから送出される単
位走行距離あた夛のパルス数を車種によって変らないよ
うにしている。、警報表示器３５は抵抗３５ａと発光ダ
イオード３５ｂによって構成されている。スイッチング
回路３６は抵抗３６ａ〜３６ｆ、トランジスタ３６ｇ　
、　３６ｈから構成されている。電流値設定回路３７は
抵抗３７８〜３７ｍ１コンデンサ３７ｐ１増幅器３７ｑ
、コンパレータ３７ｒ〜３７ｔから構成され、モータ２
に流れる電流があらかじめ定めた３種類の設定値のどの
値を越えているかを判定するようになっている。制御回
路３８は端子３８８〜３９ｋ　、　３Ｂ：Ｙに供給され
る信号をもとに後述する処理を行ない入力信号に対応し
た５ビツトの並列信号を端子３８ノ〜３８ｑよシ出力す
るとともに、必要な時点に端子３８ｒ１３８ｓからアラ
ーム信号、リセット信号を送出し、また端子３８１〜３
８ｗのいずれか１つの端子に操舵特性表示用の零レベル
の信号を送出するようになっている。制御回路３９は前
述したように端子３９ｂ〜３９ｄに供給される信号に応
じた分周比で端子３９ｅに供給される信号を分周して端
子３９ａに出力すると共に、端子３９ｆに信号が供給さ
れた時はリセット制御され、端子３９ｇに信号が供給さ
れた時は端子３９ｈ〜３９１に零レベルの信号を送出し
、端子３９ｍ〜５ｅｓｖｃ供給される信号に応じてデユ
ーティ比の変化する信号を端子３９ｔ〜３９Ｗよ）送出
するようになっている。安定化回路４０〜４２．４５は
供給された電圧を５ボルトに安定化して出力するように
なってお）、安定化回路４１は抵抗４１ａ　ｒ　４１ｂ
、コンデンサ４１Ｃ１ツエナーダイオード４１ｄから構
成され、安定化回路４２は抵抗４２ａ　ｌ　４２ｂ％コ
ンデンサ４２Ｃ１ツェナーダイオード４２ｄから構成さ
れる装定化回路４５は抵抗４５ａ　＋　４５ｂ　ｓコン
デンサ４５Ｃ１ツェナーダイオード４５ｄから構成され
ている。プルアップ回路４３は抵抗４３ａ〜４３ｄによ
り構成されている。表示器４４は抵抗４４ａ〜４４ｄ１
発光ダイオード４４８〜４４ｈから構成され、スイッチ
４または制御回路３８で自動的に選択される操舵特性を
表示するようになっている。なお、制御回路３８はスイ
ッチ４による操舵特性を優先的に表示するようになって
いる。

制御回路３Ｂは端子３８ａに供給される操舵信号、端子
３８ｂに供給される車速信号、端子３８ｙに供給される
負荷センサ１０から供給される負荷信号をもとに市街地
走行であるか、山道走行であるかなどの走行条件を判定
し、オイルポンプ２ａをその時の車速に対応した最適な
回転数で制御するようになっている。

このように構成されたこの発明に係る方法を適用した装
置の動作を第３図に示すフローチャートを用いて説明す
る、 同図において、ステップＡで車速信号と操舵信号が取込
まれ、記憶される。この動作は後述するステップＣおよ
びＤにおいて略同時刻の車速信号および操舵信号が必要
なため、この時点で両方の信号を取込んでいるものであ
る。

ステップＢではステップＡで取込まれた信号のうち、車
速信号を使用して走行状態かどうかを判定している。ス
テップＢで［Ｙｇ８Ｊ−７−なゎチ、走行状態であると
判定された時にはステップＣの平均車速演算およびステ
ップＤの平均操舵量の演算を行なう。この平均車速およ
び平均操舵量は例えば単位時間の車速信号および、操舵
信号の変化を測定することによって得ることができる。

ステップＥではステップＤで演算された平均操舵量と、
ステップＣで演算された平均車速をもとに、その時の走
行条件に適合１、したオイルポンプ回転数特性を読出し
ている。オイルポンプ回転数特性は車速に対するオイル
ポンプ２ａの回転数を決めるもので、この特性は走行条
件によって第４図（ａ）〜（ｄ）のように相違する。第
４図は横軸に走行時点の車速、縦軸にオイルポンプ回転
数を示している。例えば、道幅が狭い一方通行路の多い
市街地走行時には旋回する機会が多いので、オイルポン
プ２ａは市街地走行時の最高車速として考えられる３５
Ｋｍ／Ｈ程度まで回転を継続している必要があシ、第４
図（ａ）のような特性が適合している。そして、郊外道
路走行時は市街地走行時よシも車速か大きいので、第４
図中）のような特性が適合しておシ、下シ坂の山道走行
時は郊外道路走行時よりも車速か小さくなるので、第４
図（Ｃ）のような特性が適合している。これに対して高
速道路において高速走行をする時は、動力操舵が必要な
いのでオイルポンプ２ａの回転を停止させるが、中速走
行から高速走行に移行する時に動力操舵が極めて自然に
停止するように、第４図（ｄ）に示すようなオイルポン
プ２ａの停止直前時における最低回転数の小さい特性が
適合している。したがってそれぞれの走行条件に適合す
る特性をあらかじめメモリに記憶させておき、ステップ
Ｅにおいて平均操舵量と平均車速とからその記憶された
特性を読み出せば、常に走行条件に適合した特性を読み
出すことができる。走行条件は平均車速と平均操舵量と
によって決才るが、この変数とオイルポンプ回転数特性
は一例として第５図の関係にすることができる。第５図
においてａ　＝　ｄは第４図（ａ）〜（ｄ）の特性を示
している。

このようにステップＥにおいて走行条件に適合するオイ
ルポンプ回転数特性が読出された後は、そのオイルポン
プ回転数特性にもとづき、ステップＦにおいて走行中の
車速に対するオイルポンプ回転数信号が読出される。そ
して、読出されたオイルポンプ回転数信号はステップＧ
において制御部３からオイルポンプ２ａに送出されるの
で、オイルポンプ２ａは走行条件に適合した最適な回転
数に制御される。

一方、ステップＢにおいて、、ｒＮＯ」すなわち、走行
状態でないと判定された時はステップＡで取込んだ操舵
信号をもとにステップＨで操舵状態かどうかを判定する
。ステップＨでｒＹＥ８Ｊすなわち、操舵状態であると
判定された時はステップエにおいて制御部３からオイル
ポンプ２ａに最適回転数信号を送出する。ステップＨで
［ＮＯＪと判定された時は操舵が行なわれていない状態
であるが、操舵途中であって一時的に操舵を停止させて
いるのか、最初め１ら全く操舵がなされなかったのかを
判定する必要がある。前者は動力操舵が行われているの
で、ステップＪにおいて負荷信号ありという現象を検出
して、継続してオイルポンプ最高回転数信号を送出する
。後者は負荷信号なしという現象を検出して次の状態変
化が発生するまでステップＡ、Ｂ、Ｈ，Ｊの動作を繰り
返す。

第６図は第３図のステップＡ−Ｊの具体的動作を示すフ
ローチャートであり、一点鎖線で囲ったＡ−Ｊのステッ
プは第３図のＡ−Ｊのステップと−ｉしている。第６図
のフローチャートの動作を第７図に示す制御回路３８の
ブロック図とともに説明する。イニシャルリセットが行
なわれた後、ステップ１００において、ＣＰＵ２０はメ
モリ２１〜２４のリセットを行なう。そして、ステップ
１０１において車速信号がメモリ２１に、ステップ１０
２において操舵信号がメモリ２２に、ステップ１０３に
おいて車速信号がメモリ２３に、ステップ１０４におい
て操舵信号がメモリ２４に取込まれて記憶される。ここ
で、車速信号と操舵゛信号は第１図に示ｆよ’）に、時
間遅れΔｔの後にそのレベルカ安定するものである。こ
のため、第８図のｔｌ、ｔ２、ｔ３．ｔ４の時点でステ
ップ１０１，１０２，１０３゜１０４の動作が行なわれ
るようにタイミングが設定されておシ、レベル変化かあ
った時は最初のステップと後のステップとでは異なるレ
ベルが取込まれるようになっている。また、非走行時お
よび非操舵時の車速信号および操舵信号のレベルは「０
」レベルまたは「１」レベルのいずれか一方となってい
る。このため前述したステップＢ、Ｈは走行状態または
操舵状態の判定を信号レベルの変化によって判定する必
要がある。・このためにも各ステップの動作するタイミ
ングは、入力信号の状態変化を確実にとらえるようにし
ておく必要がある。

ステップＢはステップ１０５に示すようにメモリ２１と
メモリ２３の排他的論理和（ＥＯ几）の結果を監視する
ことによって行なっている。メモリ２１とメモリ２３に
取込んだ信号レベルのＢＯＲ出力が１であれば、メモリ
２１と２３に取込んだ信号レベルは異なっているので、
入力信号が変化している状態であり、この時は走行状態
として判定できる。

ステップＣおよびＤはステップ１０６からステップ１０
９に示すようにして演算される。ステップ１０Ｂで単位
時間として１分経過したかどうかが判定され、１分経過
した時はステップ１０７において車速カウンタ２５の値
がメモリ２６に取込まれ、ステップ１０８において操舵
カウンタ２７の値がメモリ２８に取込まれる。そしてス
テップ１０９においてカウンタリセット信号が送出され
、カウンタ２５．２７は新たに車速信号および操舵信号
のカウントを開始する。なお、動作開始時のカウンタ２
５．２７のリセットはイニシャルリセットによって行な
われている。このようにして、単位時間を１分間とし、
この単位時間内における車速信号と操舵信号をカウント
することによって１分間における平均車速と平均操舵量
とが得られる。

ステップＥはステップ１１１に示すようにメモリ２６に
記憶されている平均車速とメモリ２８に記憶されている
平均操舵量の値とを、あらかじめ数種類のオイルポンプ
回転数特性の書込まれている几０Ｍ１５に供給して、オ
イルポンプ回転数特性を読出し、ステップ１１２に示す
ようにａｏＭｌｓから読出されたオイルポンプ回転数特
性をＲＡＭ１１３に記憶させる動作を行なう。ステップ
Ｆはステップ１１３に示すように車速（Ｋｍ／時）を算
出する。この動作は次のようにして行なわれる。カウン
タ１７はスピードセンサ５ａから供給される車速信号を
１秒毎に更新しながらカウントしている。このため、こ
のカウンタ１７の値を３６００倍することによって車速
（ＫｍＺ時）が演算され、この値ｌＲＡＭ１６に供給す
ることによってオイルポンプ回転数が読出される。ステ
ップＧはステップ１１４に示すようにＲＡＭ１６から読
出されたオイルポンプ回転数信号をメモリ１８に記憶さ
せ、ステップ１１５に示すようにタイマ駆動信号をタイ
マ１９に送出する動作を行なう。この結果、タイマ１９
の動作時間だけメモリ１８に記憶された回転数信号がオ
イルポンプ２ａに供給され、オイルポンプ２ａはその回
転数信号に従った回転をする。なお、タイマ１９は１秒
よシも若干長い時間に設定されている。

制御回路３８は刻々と新たな車速および操舵信号を取込
んでいるので、ステップ１０６以降は１分毎に新たなデ
ータが使用され、ステップ１１３以降は１秒毎に新たな
データが使用され、常にその時点の走行条件に適したオ
イルポンプ回転数特性が選択される。このため、オイル
ポンプ２ａの回転数は１秒毎に再設定され、しかもその
回転数は走行条件に最も適合した回転数となるように制
御される。

また、ステップＢで「ＮＯ」すなわち走行状態でないと
判定された時はステップＨで操舵状態かどうかが判定さ
れるが、この具体的な動作はステップＢで行なったと同
様な方法をとっている。すなわち、ステップ１１６に示
すように、メモリ２２とメモリ２４の排他的論理和演算
が行なわれ、異なった時点の操舵信号レベルが異なった
ものであれば操舵状態、同一であれば非操舵状態と判定
する。

ステップエはステップＧと同様に動作する。すなわち、
ステップ１１７において最高回転数信号がメモリ１８に
記憶され、ステップ１１８においてタイマ１９にタイマ
駆動信号を送出する。この結果、タイマ１９の動作時間
だけ最高回転数信号がオイルポンプ２ａに供給される。

そして、制御部３はステップ１１８におけるタイマ駆動
信号送出後ステップ１００に戻るので、操舵状態が継続
している時はこの動作を繰返し、最高回転数信号がオイ
ルポンプ２ａに供給される。

ステップＪは負荷信号の有無を判定するだけであるから
ステップ１１９において負荷センサ１０の出力を監視し
ていれば良い。

第９図はこの発明に係る方法を適用して構成した動力舵
取装置を実走して実車走行した時の平均車速および平均
操舵量の分布を示すグラフである。

同図において平均操舵量は１分間毎の回転址を表わして
おシ、また範囲Ａは市街地、範囲Ｂは山道、範囲Ｃは郊
外、範囲りは高速道路を走行している時の平均車速と平
均操舵量の分布を示している。

第９図によってこの発明に係る方法が実状に即した゛方
法である確証が得られる。

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
方法は、走行条件に最も適したオイルポンプ回転数特性
によってオイルポンプの回転数を制御するようにしたも
のであるから、いかなる走行条件の時にも軽快な操舵を
行なうことができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は動力舵取装置の構成を示す説明図、第２図は第
１図に示す制御部の回路図、第３図は第２図に示す制御
部の動作を足すフローチャート、第４図は走行条件毎の
オイルポンプ回転数特性を示すグラフ、第５図はオイル
ポンプ回転数特性の組合せを示すグラフ、第６図は第３
図の動作を行なうための具体的手段の一例を示すフロー
チャート、第７図は第２図に示す制御回路３８の一例を
示すブロック図、第８図は第６図におけるステップ１０
Ｆ７１０４のタイミングを示す図である。第９図は実車
における平均車速と平均操舵量分布を示す図である。 ２・・・・モータ、２ａ１１１１・−オイルポンプ、３
・・・・制御部、４・・・・選択スイッチ、５ａ・・・
拳スピードセンサ、５ｂ・ｅ命・スタータセンサ、５Ｃ
・・・・エンジンセンサ、６・・−・操舵センサ。 特許出願人　自動車機器株式会社 代理人　山川政樹（ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オイルポンプの回転数を制御して動力操舵を行なう動力
   舵取装置の制御方法において、走行時点の車速とオイル
   ポンプ回転数の関係を表わすオイルポンプ回転数特性を
   複数種類用意し、車速信号と操舵信号の値をもとに１種
   類のオイルポンプ回転数特性を選択し、この選択された
   オイルポンプ回転数特性にしたがいオイルポンプを走行
   時点の車速に適合した回転数に制御することを特徴とす
   る動力舵取装置の制御方法、