JPH0581467B2 - - Google Patents

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操舵力や
車高を制御する際に使用する走行状態判定装置に
関するものである。

＜従来の技術＞ 従来、自動車の走行状態の判定は車速により行
うのが普通であり、この判定結果によつて、例え
ば低速域では操舵力が軽く、また高速域では操舵
力が重くなるように動力舵取装置のアシスト力を
制御している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ このような車速により走行状態を判定する従来
技術においては、例えば前述のアシスト力制御の
場合は、車速や操舵角等に対するアシスト力の制
御パターンが一定となり、カーブは多いが直角に
曲がることが少ない山道走行の場合も、直進走行
が多くカーブは少ないが直角に曲がることが多い
市街地走行の場合もアシスト力の制御パターは変
らず、それぞれの走行状態に適した操舵力が得ら
れないという問題があつた。同様の問題は自動車
の車高制御、さらにはサスペンシヨンの固さ制御
の場合にも存在する。

これを解決するために、操舵力制御においてア
シスト力に対する制御パターンを複数設け、運転
者の好みあるいは走行状態により切替スイツチを
手動で切替えて制御パターンを選択するものも開
発されている。

そして、手動による選択の面倒を除くために、
走行状態を自動的に判定して制御パターンを選択
することが考えられる。この目的のために、本出
願人は先には特願昭59−1120303号の出願を行い、
操舵角信号の分散状態により自動車の走行状態を
判定することを提案した。しかしながら、同出願
においても述べた如く、操舵角信号の分散状態に
よれば、高速走行と山道走行は明確に区別できる
が、市街地走行と山道走行とでは分散状態が類似
しているので、明確に区別しにくい問題があつ
た。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、市街地走行と山道走行とを明確に区
別して判定できるようにしたもので、その構成
は、第１図に示すように、操舵角を検出して操舵
角信号を発生する操舵角検出手段１と、この操舵
角信号を所定の時間間隔でサンプリングして操舵
角に対応した頻度分布を記憶するとともに、操舵
角に対応して重み付けした重み関数を記憶する記
憶手段２と、この記憶手段に記憶された頻度分布
と重み関数との積に基づいて走行状態を示す指数
を演算する演算手段３と、この指数を用いてカー
ブは多いが直角に曲がることが少ない山道走行
か、直進走行が多くカーブは少ないが直角に曲が
ることが多い市街地走行かの走行状態の判定を行
う判定手段４とからなるものである。

＜作用＞ 操舵角検出手段１よりの操舵角信号は順次記憶
手段２に入力され、操舵角に対応した頻度分布が
記憶される。この記憶手段２には予め操舵角に対
応して重み付けした重み関数が記憶されており、
この重み関数と前記頻度分布とが演算手段３によ
り乗算されて走行状態を示す指数Ｋが演算され、
判定手段４はその指数Ｋにより山道走行か市街地
走行かの走行状態の判定を行う。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図において、動力舵取装置１０は、ハン
ドル軸１８ａを介して操舵ハンドル１８と連結さ
れたサーボバルブ１１と、図略のリンク機構を介
して操向車輪に連結されたパワーシリンダ１２よ
りなり、公知の如く、操舵ハンドル１８に手動操
舵トルクを加えれば、パワーシリンダ１２により
増大された操舵トルクが操向車輪に伝達されるよ
う構成されている。動力舵取装置１０には駆動ベ
ルト１７を介して自動車エンジンと接続されたポ
ンプ１５により圧力流体が供給される。

電磁弁２０はサーボバルブ１１を介してポンプ
１５より圧力流体が選択的に供給されるパワーシ
リンダ１２の両室間をバイパスしてパワーシリン
ダ１２によるアシスト力を制御するもので、第３
図に示す如く、バルブ本体２１の内孔２２内に摺
動可能に嵌挿されたスプール２３と、ソレノイド
２４を備えている。スプール２３は、通常スプリ
ング２５により下降端に保持され、パワーシリン
ダ１２の両室に通ずる通路２６，２７の連通を遮
断している。しかして、ソレノイド２４に通電さ
れると、その電流値に応じてスプール２３は吸引
され、スプリング２５に抗して上方向に変位し
て、通路２６，２７はバイパス用スリツト２８を
介して連通される。これによつて動力舵取装置１
０のアシスト力（操舵力）が変化されるようにな
つている。

第２図において５０は電子制御装置である。こ
の電子制御装置５０はマイクロプロセツサ５１
と、書込み可能メモリ（以下単にRAMという）
５２と、読出し専用メモリ（以下単にROMとい
う）５３を主要構成要素とし、このマイクロプロ
セツサ５１にはインタフエイス６０ならびにソレ
ノイド駆動回路６１が接続され、前記電磁弁２０
のソレノイド２４に印加される電流を制御するよ
うになつている。またマイクロプロセツサ５１に
インタフエイス４７及び位相判定回路４５を介し
て操舵角センサ４０が接続されている。操舵角セ
ンサ４０はハンドル軸１８ａ上に固定された回転
板４１と、２つのフオトインタラプタ４２，４３
よりなり、かかるフオトインタラプタ４２，４３
からの信号によりハンドル操舵角θを検出するよ
うになつている。さらにマイクロプロセツサ５１
にはインタフエイス４７を介して車速センサ４６
が接続されている。この車速センサ４６は、トラ
ンスミツシヨンの出力軸に連結された回転計から
構成され、この車速センサ４６から発生されるパ
ルス信号の周波数により車速を検出するようにな
つている。

一方前記ROM５３には、２種類の制御パター
ン，が特性マツプとして記憶されている。こ
の制御パターンは第４図Ａに示す市街地走行用の
制御パターンと、第４図Ｂに示す山道走行用の
制御パターンからなつており、制御パターンに
はハンドル操舵角θに対するソレノイド２４に印
加すべき電流値iAの変化特性がプログラムされ、
同様に制御パターンにもハンドル操舵角θに対
するソレノイド２４に印加すべき電流値iBの変
化特性がプログラムされている。これらの電流値
の変化特性は、基本的には操舵角θが増大するに
つれて大となるように設定されているが、異なる
点は山道走行用の制御パターンのほうが市街地
走行用の制御パターンよりも、操舵角θがＯの
とき（操舵の中立時）の電流値が高く、かつ操舵
角θの変化に対する電流値の変化割合が大きくな
つている点である。

これにより制御パターンによる市街地走行に
おいては、操舵角θが増大しても手動操舵トルク
の変化を比較的小さくでき、ハンドルを大きく切
ることが多い市街地走行に適した特性となるのに
対し、制御パターンによる山道走行において
は、ハンドルを切り過ぎないように手動操舵トル
クが全体的に重めとなり、しかも操舵角θの増大
につれて手動操舵トルクが漸次大きくなる特性と
なる。

RAM５２はハンドルの操舵角θに対応する頻
度を記憶する記憶領域を有し、また、ROM５３
には走行状態を示す指数（以下山道指数という）
Ｋを演算し、この山道指数Ｋに応じて前記電磁弁
２０への印加電流を算出する制御プログラムが記
憶されている。

第５図は操舵角θの各領域０〜θ1、θ1〜θ2、…
…θ5〜θ6に対応する頻度分布を示すもので、市街
地走行では直進走行が多くカーブは少ないが交差
点で直角に曲ることが多いのでＡのような頻度分
布となり、また山道走行ではカーブは多いが直角
に曲ることは少ないのでＢのような頻度分布とな
る。

また前記ROM５３には、予め定められた重み
関数Yiが記憶されている。この重み関数は第６
図に示すように、前述した操舵角の各領域毎に重
み付けを行うもので、こ重み付けは図からも明ら
かなように操舵角の小さい領域および大きい領域
では重み係数を小さくし、その中間の領域では重
み係数を大きくしている。

なお参考として、市街地走行の頻度分布THRi
と重み関数Yiとの積を第７図Ａに、山道走行の
頻度分布THRiと重み関数Yiとの積を第７図Ｂに
示す。同図より市街地走行と山道走行とでは、積
の総和において顕著な差異が生ずることがわか
る。

次に走行状態を判定する処理動作を第８図に示
すフローチヤートにより説明する。

車の走行状態において、操舵角センサ４０によ
た検出された時々刻々変化する操舵角信号θは、
位相判定回路４５を介してカウンタ（図示せず）
に入力され、また車速センサ４６により検出され
た車速信号もカウンタ（図示せず）に入力され
る。

マイクロプロセツサ５１は、所定の走行距離毎
に割込信号が入力されると同時にプログラムに基
づき処理動作を実行する。先ず、第８図のステツ
プ100でカウンタに記憶された操舵角θが読み込
まれる。すなわち、所定の時間間隔毎にその時々
の操舵角θがサンプリングされる。続いてステツ
プ101において操舵角信号の絶対値｜θ｜が角度
θ1より大きいかどうかが判別され、大きい場合に
はステツプ102において角度θ2より大きいかどう
かが判別され、大きい場合には以下同様にして角
度θ3……θNより大きいかどうか判別される。こ
れによつて操舵角の領域が判別される。操舵角の
領域が判別されると、その操舵角に対応するバツ
フアエリアTHRO〜THRNに１が加算（ステツ
プ111、112……）される。次いで各バツフアエリ
アの内容が設定値CMAXより大きいかどうかが
判別（ステツプ121、122……）され、設定値より
小さい間は、ステツプ132に移行して後述するよ
うに山道指数Ｋが演算され、設定値より大きくな
つた場合には、ステツプ131において全てのバツ
フアエリアTHRO〜THRNより１を減算してオ
ーバーフローを防止した後、前記ステツプ132に
移行する。

前記ステツプ132における山道指数Ｋの演算は
次式に基づいて行われる。

Ｋ＝_N 〓ⁱ⁼⁰ THRi×Yi−Ａ すなわち、操舵角が０〜θ1の領域におけるバツ
フアエリアTHROの内容と重み付け係数YOとを
乗算してその結果より定数Ａを減算して操舵角０
〜θ1の領域における指数K1を求め、同様にして
操舵角θ1〜θ2、θ2〜θ3……θN−１〜θNの各領域
における指数K2〜KNを順次求めてこれら指数
K1〜KNを累積加算して山道指数Ｋを演算する。

次いでステツプ133では、上記山道指数Ｋと実
験によつて求められた基準値Ｅとの大小判別を行
う。ここでＫ≧Ｅであれば、山道走行であること
が判定され、また、Ｋ≧Ｅであれば市街地走行で
あることが判定される。Ｋ≧Ｅでなければステツ
プ134において走行判定フラツグＦを１とし、Ｋ
≧Ｅであればステツプ135において走行判定フラ
ツグＦを０とする。

次に上記山道指数Ｋに応じて操舵力を制御する
処理動作を第９図に示すフローチヤートにより説
明する。

まず、ステツプ200において、操舵角θが読み
込まれ、次のステツプ201で走行判定フラツグＦ
が読み込まれる。続くステツプ202で走行判定フ
ラツグＦの値が判定され、Ｆ＝１であればプログ
ラムはステツプ203及び204に進んで、ROM５３
内の市街地走行用の特性マツプより前記操舵角
θに応じた印加電流iAがサーチされ、電磁弁２
０のソレノイド２４に印加される。ステツプ202
において、Ｆ＝１でなければプログラムはステツ
プ205及び206に進んでROM５３内の山道走行用
の特性マツプより前記操舵角θに応じた印加電
流iBがサーチされ、電磁弁２０のソレノイド２
４に印加される。ステツプ204または206が終了す
ると、マイクロプロセツサ５１は第９図のフロー
チヤートによるプログラムの実行を次の割込信号
が入力されるまで停止する。

以後、所定の走行距離毎に割込信号が出力され
る都度マイクロプロセツサ５１は上記の各フロー
チヤートによるプログラムを繰り返し実行し、車
の走行状態に応じた操舵力を設定する。

上記実施例は動力舵取装置の操舵力制御に適用
した場合のものであるが、本発明は舵取装置に限
らず車高制御等にも適用することができる。

また、上記実施例においては、１つの基準値Ｅ
により判定を行つているが、適当な間隔をおいて
複数の基準値を設定し、基準値により区切られた
範囲毎に各特性マツプをROM５３内に用意し、
山道指数Ｋの値に応じて特性マツプを選択するよ
うにしてもよい。このようにすれば、山道の操舵
力特性から市街地の操舵力特性への急激な変化を
さけることができる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、操舵角に対応した
頻度分布に重み関数を掛けて走行状態を示す指数
を演算するようにしたので、市街地と山道とを判
定する場合に、その区別を確実に行い得る効果が
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
走行状態判定装置の全体構成図、第２図は走行状
態判定装置の全体を示すブロツク図、第３図はバ
イパス制御用の電磁弁を示す断面図、第４図は制
御パターンを示す図、第５図は市街地走行の場合
の操舵角の頻度分布と山道走行の場合の操舵角の
頻度分布を示す図、第６図は重み関数を示す図、
第７図は第５図の頻度分布と第６図の重み関数と
の積を示す図、第８図および第９図はフローチヤ
ートを示す図である。 １……操舵角検出手段、２……記憶手段、３…
…演算手段、４……判定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 操舵ハンドルを備えた自動車の走行状態判定
   装置にして、操舵角を検出して操舵角信号を発生
   する操舵角検出手段と、この操舵角信号を所定の
   時間間隔でサンプリングして操舵角に対応した頻
   度分布を記憶するとともに、操舵角に対応して重
   み付けした重み関数を記憶する記憶手段と、この
   記憶手段に記憶された頻度分布と重み関数との積
   に基づいて走行状態を示す指数を演算する演算手
   段と、この指数を用いてカーブは多いが直角に曲
   がることが少ない山道走行か、直進走行が多くカ
   ーブは少ないが直角に曲がることが多い市街地走
   行かの走行状態の判定を行う判定手段を備えてな
   る自動車の走行状態判定装置。