JPH0798489B2

JPH0798489B2 - 動力舵取装置の制御装置

Info

Publication number: JPH0798489B2
Application number: JP60137456A
Authority: JP
Inventors: 一郎小池; 茂小林
Original assignee: 自動車機器株式会社
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPS61295173A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、車速に応じて操舵力を適切に制御する動力舵
取装置の制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、自動車等の舵取装置には、軽快で迅速な舵取操作
を行ない、運転者の疲労軽減のために動力舵取装置が用
いられている。この動力舵取装置は、一般に、車速に応
じた車速信号を送出する車速センサと、この車速センサ
の送出する車速信号に基づいてオイル流量の制御を行な
う制御回路とを備え、エンジンあるいはモータ等の動力
源によつてオイルポンプを駆動し、走行状態に応じてオ
イル流通を制御して、低速走行から高速走行まで軽快で
かつ、安定した操舵を行なえるようにしている。すなわ
ち、大きな操舵力が必要な低速時にはオイル流量を増加
させ、操舵力が小さくなる高速時はオイル流量を減少さ
せて、広い車速範囲において適切な操舵力で操舵を行な
えるようにしている。

一般に、このような舵取装置は、操舵角に応じた操舵角
信号を送出する操舵角センサを有し、基準車速以下の車
速域では操舵時のみオイルポンプを駆動してオイル流量
を制御するようになし、基準車速以上の車速域では常時
オイルポンプを作動させて走行状態に応じたオイル流量
の制御を行なうようにしている。すなわち、オイルポン
プの駆動は、基本的には、操舵時のみで良く、非操舵時
にオイルポンプへ供給される動力は無駄に消費されてい
る。しかし、このように全車速に対して操舵時のみオイ
ルポンプを駆動するようにすると、危険回避時に行なう
急操舵に対して応答遅れが発生するという不具合が生じ
る。このため、早い応答を必要としない、前記基準車速
を上限値とする低速域において、操舵時のみオイルポン
プを駆動するようになし、前記基準車速を下限値とする
高速域において、常時オイルポンプを作動させて走行状
態に応じたオイル流量の制御を行なうようにして、オイ
ルポンプでの動力の消費量を軽減している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような動力舵取装置の制御装置によ
ると、例えば、車速センサを駆動するスピードメータケ
ーブルが切断した様な場合や、車速センサを結ぶリード
コネクタ等が故障した様な場合、車速センサから制御回
路に入力される車速信号が瞬時に車速零の時と同じ様な
状態となつてしまい、高速走行時にこのような故障が発
生すると、瞬時にオイル流量が増加し、これに伴い操舵
力が急激に軽くなり、操舵しすぎてしまうという虞れが
あつた。また、これとは逆に、前述の様な故障が生じた
場合、瞬時にオイル流量を減少させ、操舵力を重くする
ようにしてフエイルセイフを行なう制御装置もあるが、
このような装置においては、操舵力が急激に重くなつて
しまい、運転者に違和感を与えてしまうという問題があ
つた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、車速センサの発生するパルス状電気信号に基づ
いて車速に応じた車速信号を送出するパルス信号処理回
路と、このパルス信号処理回路の送出する車速信号を保
持出力するラツチ回路とを設け、このラツチ回路の保持
動作を車速センサの発生するパルス状電気信号をＮ個カ
ウントする毎にリセットするものとし、さらに前記ラツ
チ回路の送出する車速信号に基づいて求められる走行車
速が基準車速以上の車速域においては、車速に応じた送
舵力の制御を行ない、基準車速以下の車速域において
は、操舵角センサの送出する操舵角信号が入力される毎
に所定時間継続して、動力操舵補助を行なうようにした
ものである。

〔作用〕

したがつてこの装置によれば、車速センサの発生するパ
ルス状電気信号がＮ個カウントされる毎に、ラツチ回路
において、保持出力される車速信号の値が更新され、パ
ルス状電気信号がＮ個カウントされない場合は、ラツチ
回路における出力信号の更新が行なわれず、ラッチ回路
の送出する車速信号に応じた操舵力の制御が継続して行
なわれる。そして、車速信号に基づいて求められる走行
車速が基準車速以下の車速域にあるときに前記パルス状
電気信号がＮ個カウントされなくなった場合は、その後
実車速が基準車速以上の車速域になっても、操舵角信号
が送出される毎に所定時間継続して動力操舵補助が行な
われる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る動力舵取装置の制御装置を詳細に説
明する。図はこの制御装置の一実施例を示すブロック図
である。同図において、１は操舵角に応じた操舵角信号
を送出する操舵角センサ、２は車速に応じたパルス状電
気信号を送出する車速センサ、３はオイルポンプ（図示
せず）を駆動するドライブモータである。操舵角センサ
１の送出する操舵角信号は操舵角に応じたパルス状の電
気信号であつて、所定操舵角毎に１パルスが送出される
ようになつている。この操舵角センサ１の送出する操舵
角信号のパルス数は、カウンタ４にて60sec毎にリセツ
トされながらカウントされるようになつており、このカ
ウンタ４にて60sec毎にカウントされるカウント値は平
均操舵量メモリ５に60sec毎に同期して入力されるよう
になつている。そして、平均操舵量メモリ５は、入力さ
れるカウント値に応じた平均操舵信号をデコーダ６に送
出するようになつている。また、操舵角センサ１の送出
する操舵角信号はワンシヨツトタイマ７にも入力される
ようになつており、このワンシヨツトタイマ７は操舵角
センサ１の送出する操舵角信号のパルスが入力される毎
に所定時間継続して“H"レベルの信号をアンドゲート８
の一端に送出するようになつている。

一方、車速センサ２の送出する車速に応じたパルス状電
気信号は、カクンタ9,10およびＮパルスカウンタ11に入
力されるようになつており、カウンタ９に入力される信
号のパルス数は、該カウンタにおいて60sec毎にリセツ
トされながらカウントされるようになつている。また、
カウンタ10に入力される信号のパルス数は、該カウンタ
において1sec毎にリセツトされながらカウントされるよ
うになつている。さらに、Ｎパルスカウンタ11は、入力
されるパルス状電気信号のパルス数をＮ個カウントする
毎に“H"レベルの信号をリセツト信号としてラツチ回路
12および13に送出するようになつている。尚、カウンタ
10と車速メモリ15とでパルス信号処理回路が構成されて
いる。

カウンタ９において60sec毎にカウントされるカウント
値は、平均車速メモリ14に60sec毎に同期して入力され
るようになつており、平均車速メモリ14は入力されるカ
ウント値に応じた平均車速信号をラツチ回路12を介して
デコーダ６に送出するようになつている。すなわち、ラ
ツチ回路12はＮパルスカウンタ11の送出するリセツト信
号によりＮパルス毎にリセツトされながら、平均車速メ
モリ14の送出する平均車速信号を保持出力するようにな
つている。

また、カウンタ10において1sec毎にカウントされるカウ
ント値は車速メモリ15に1sec毎に同期して入力されるよ
うになつており、車速メモリ15は入力されるカウント値
に応じた車速信号をラツチ回路13を介して比較器16およ
びゲート回路17〜20に送出するようになつている。そし
て、ラツチ回路13も回路12と同様にＮパルスカウンタ11
の送出するリセツト信号によりＮパルス毎にリセツトさ
れながら、車速メモリ15の送出する車速信号を保持出力
するようになつており、比較器16はラツチ回路13を介し
て入力される車速信号が基準車速信号値以下の時、“H"
レベルの信号をアンドゲート８の他端に送出するように
なつている。つまり、ラツチ回路13の送出する車速信号
に基づいて求められる走行車速が基準車速以下の車速域
にあるとき、比較器16は“H"レベルの信号を送出するよ
うになつている。

デコーダ６は、平均操舵量メモリ５の送出する平均操舵
信号と平均車速メモリ14の送出する平均車速信号とか
ら、現在どのような走行条件にあるかを判定し、ゲート
回路17〜20に接続された４本の出力ラインのいずれかに
出力信号を送出するようになつており、ゲート回路17〜
20はこの出力信号を受けてゲートを開くようになつてい
る。21〜24は、ゲート回路17〜20に対応するパターンメ
モリであり、横軸に車速を、縦軸にドライブモータ３の
制御回路数を示している。すなわち、パターンメモリ21
〜24は夫々異なつた車速一回転数特性を有しており、こ
のパターンメモリ21〜24に基づいてドライブモータ３の
回転数が制御されるようになつている。つまり、ゲート
回路17〜20には、ラツチ回路13を介して車速メモリ15の
送出する車速信号が入力されるようになつており、この
車速信号に基づいて求められる走行車速と、開かれたゲ
ート回路に対応するパターンメモリとからドライブモー
タ３の制御回転数が決定され、オアゲート25を介して制
御回転数に応じたドライブモータ駆動信号が送出される
ようになつている。尚、このパターンメモリ21〜24は走
行車速が前記比較器16にて比較される基準車速以下の車
速域においては、出力が零となるパターンメモリとなつ
ている。また、オアゲート25より送出されるドライブモ
ータ駆動信号はオアゲート26を介してドライブモータ３
に入力されるようになつており、オアゲート26の他端に
はゲート回路27が開かれることによつて、ドライブモー
タ３を最大定格で回転させるドライブモータ駆動信号が
入力されるようになつている。このゲート回路27は、オ
アゲート28の出力信号が“H"レベルとなつたとき開くよ
うになつており、オアゲート28の一端にはアンドゲート
８の出力が、オアゲート28の他端にはロードセンサ29の
送出する“H"レベルの信号が入力されるようになつてい
る。尚、ロードセンサ29は、ハンドルの反力を検出し、
この反力が所定レベルを越えた時“H"レベルの信号を送
出するようになつている。

次に、このように構成された動力舵取装置の制御装置の
動作を説明する。すなわち、自動車が走行を開始する
と、車速センサ２より車速に応じたパルス状電気信号が
送出される。このパルス状電気信号はカウンタ9,10およ
びＮパルスカウンタ11に入力され、そのパルス数がカウ
ンタ９および10において60sec毎および1sec毎にカウン
トされる。カウンタ９においてカウントされたカウント
値は、平均車速メモリ14に入力され、平均車速メモリ14
は入力されたカウント値に応じた平均車速信号をラツチ
回路12を介してデコーダ６に送出する。また、カウンタ
10においてカウントされたカウント値は、車速メモリ15
に入力され、車速メモリ15は入力されたカウント値に応
じた車速信号をラツチ回路13を介して、比較器16および
ゲート回路17〜20に送出する。この時、ラツチ回路12お
よび13の保持出力する平均車速信号および車速信号はＮ
パルスカウンタ11の送出するＮパルス毎のリセツト信号
により、Ｎパルス毎に更新されつつ送出される。

一方、比較器16は入力される車速信号を基準車速信号値
と比較し、つまり車速信号に基づいて求められる走行車
速を基準車速と比較し、走行車速が基準車速以下である
場合、“H"レベルの信号をアンドゲート８に出力する。
本実施例においては、この基準車速を10km/Hと定めた。
この時、操舵角センサ１より操舵角信号が送出される
と、この操舵角信号の一発目のパルス信号を受けてワン
シヨツトタイマ７が所定時間継続して“H"レベルの信号
をアンドゲート８に送出する。アンドゲート８の他端に
は比較器16の送出する“H"レベルの信号を入力されてい
るので、該アンドゲートより“H"レベルの信号が送出さ
れゲート回路27が開く。これにより、ドライブモータ３
が最大定格で回転し、オイル流量が最大限増加し、100
％出力で動力操舵補助がなされる。ワンシヨツトタイマ
７において所定時間が経過し、“H"レベルの信号が送出
されなくなると、ゲート回路27は閉じるが、さらに操舵
角センサ１より操舵角信号が送出されている場合は、こ
の操舵角信号のパルス信号を受けてワンシヨツトタイマ
７が再び“H"レベルの信号を送出する。

一方、カウンタ４は送舵角センサ１の送出する操舵角信
号のパルス数を60sec毎にカウントし、平均操舵量メモ
リ５はこのカウンタ４のカウントするカウント値に応じ
た平均操舵信号をデコーダ６に送出する。デコーダ６
は、この平均操舵信号と車速メモリ14よりラツチ回路12
を介して入力される平均車速信号とから、現在どのよう
な走行条件にあるかを判定し、４本の出力ラインのいず
れかに出力信号を送出する。この出力信号の入力された
ゲート回路（ゲート回路17〜20の内いずれか）は開かれ
るが、比較器16にて比較される走行車速が基準車速以下
の場合、ゲート回路17〜20に対応するパターンメモリ21
〜24は出力が零となるパターンとなつているので、オア
ゲート25からはドライブモータ駆動信号が送出されな
い。つまり、走行車速が基準車速以下の車速域にある場
合、ドライブモータ３は操舵角センサ１の送出する操舵
角信号に基づいてのみ駆動される。尚、ハンドルの反力
が所定レベルを越えた時は、ロードセンサ29より“H"レ
ベルの信号が送出され、操舵角信号の有無にかかわらず
ドライブモータ３は最大定格で回転し、100％出力で動
力操舵補助がなされる。

しかして、車速が上昇し、比較器16において比較される
走行車速が基準車速を越えると、それまで比較器16がア
ンドゲート８に送出していた“H"レベルの信号が送出さ
れなくなる。つまり、走行車速が基準車速以上の車速域
においては、操舵角センサ１が操舵角信号を送出しても
アンドゲート８の出力は“H"レベルとならず、ロードセ
ンサ29が“H"レベルの信号を送出しない限り、ゲート回
路27は開かない。

一方、デコーダ６はこの時の走行条件を判定し、４本の
出力ラインのいずれかに出力信号を送出しており、ゲー
ト回路17〜20のいずれかのゲートが開かれている。そし
て、このゲート回路17〜20にはラツチ回路13を介して車
速メモリ15の送出する車速信号が入力されており、この
車速信号により求まる走行車速と、開かれたゲート回路
に対応するパターンメモリとから、ドライブモータ３の
制御回転数が決定され、オアゲート25を介して制御回転
数に応じたドライブモータ駆動信号が送出される。そし
て、このドライブモータ駆動信号は、ゲート回路27が開
かれていないので、オアゲート26を介してドライブモー
タ３に入力され、ドライブモータ３は所定制御回転数で
回転する。このようにして、走行車速が基準車速以上の
車速域にあるとき、走行条件および走行車速に応じてド
ライブモータ３の回転数が制御され、オイル流量の制御
が行なわれる。

次に、本発明の特徴とするところの車速センサ故障時の
動作について説明する。すなわち、走行時に車速センサ
２を駆動する図示せぬスピードメータケーブルが切断し
た様な場合や、車速センサ２と装置とを結ぶ図示せぬリ
ードコネクタ等が故障した様な場合、車速センサ２が車
速に応じたパルス状電気信号を発生しなくなる、あるい
は車速センサ２がパルス信号を送出したとしてもカウン
タ9,10およびＮパルスカウンタ11にそのパルス信号が入
力されなくなる。カウンタ９および10にパルス信号が入
力されなくなると、このカウンタ９および10におけるカ
ウント値が零となり、平均車速メモリ14および車速メモ
リ15は、実際の車速（以下、実車速と呼ぶ）が零でない
にもかかわらず、車速零の時と等しい平均車速信号およ
び車速信号を送出し始める。しかし、Ｎパルスカウンタ
11にもパルス信号が入力されなくなるので、このＮパル
スカウンタ11は継続してカウントを行なえず、“H"レベ
ルの信号を送出しなくなる。したがつて、ラツチ回路12
および13にはリセツト信号が入力されず、平均車速メモ
リ14および車速メモリ15が車速零の時と等しい平均車速
信号および車速信号を送出し始めても、ラツチ回路12お
よび13はこれら車速信号を取り込まない。つまり、ラツ
チ回路12および13は、平均車速メモリ14および車速メモ
リ15が車速零の時と同一状態の出力信号を送出し始める
直前の平均車速信号および車速信号を保持し、出力し続
ける。

例えば、基準車速以上の高速域で、車速センサに前述の
様な故障が生じた場合、ラツチ回路12および13は高速域
における故障直前の走行車速に対応する平均車速信号お
よび車速信号を保持出力する。走行車速が高速域にある
場合、オアゲート25は走行条件および車速に応じたドラ
イブモータ駆動信号を送出しており、ラツチ回路12およ
び13が故障直前の信号を保持すると、これに伴つてオア
ゲート25も故障直前のドライブモータ駆動信号を継続し
て送出する。これにより、ドライブモータ３は回転を続
行し、継続してオイル流量の制御が行なわれる。すなわ
ち、高速走行中に車速センサが故障したとしても、操舵
力が急激に軽くなる、あるいは重くなるということがな
く、違和感なく運転を継続することができる。また、ラ
ツチ回路12および13における保持動作は、Ｎパルスカウ
ンタ11より“H"レベルのリセツト信号が入力されない限
り継続されるので、ドライブモータ３は、前車速域に対
して、故障する直前の車速に応じた回転数の制御がなさ
れ、オイル流量の制御値は前車速域に対して略一定とな
る。

一方、基準車速以下の低速域で、車速センサに故障が生
じた場合は、ラツチ回路12および13は低速域における故
障直前の走行車速に対応する平均車速信号および車速信
号を保持出力する。走行車速が低速域にある場合、比較
器16は“H"レベルの信号をアンドゲート８に送出してお
り、したがつてこの比較器16の“H"レベルの信号の送出
が継続して行なわれる。これにより、ドライブモータ３
は、車速センサが故障しても、操舵角センサ１の送出す
る操舵角信号に基づいてその回転駆動が継続して行なわ
れる。また、ラツチ回路12および13における保持動作
は、Ｎパルスカウンタ11より“H"レベルのリセツト信号
が入力されない限り継続して行なわれるので、比較器16
は、全車速域に対して“H"レベルの信号をアンドゲート
８に送出し続ける。したがつて、ドライブモータ３は全
車速域に対して、操舵角センサ１の送出する操舵角信号
に基づいた制御がなされる。つまり、その後実車速が高
速域になった場合であっても、比較器16は“H"レベルの
信号をアンドゲート８に送出し続ける。したがつて、実
車速が高速域にあるとき操舵角センサ１より操舵角信号
が送出された場合、この操舵角信号の一発目のパルス信
号を受けてワンシヨツトタイマ７が所定時間継続して
“H"レベルの信号をアンドゲート８に送出し、アンドゲ
ート８より“H"レベルの信号が送出されてゲート回路27
が開き、ドライブモータ３が最大定格回転で回転する。
これにより、オイル流量が最大限増加し、100％出力で
動力操舵補助がなされる。操舵角センサ１は、一般的直
進走行時に存在する微小操舵により操舵パルスを断続し
て発生するが、この操舵パルスの発生間隔に対してワン
シヨツトタイマ７のタイマ時間を適切に定めれば、ドラ
イブモータ３を連続して回転駆動させることができ、10
0％出力で連続して動力操舵補助を行なうことができ
る。すなわち、車速センサが低速域の運転状態で故障
し、その後高速域の運転状態になっても、なお操舵信号
に基づく操舵力の制御が行なわれることとなり、そのた
め、運転中継続してオイルポンプを作動させるようにす
ることができ、この場合、その都度オイルポンプを駆動
する時の様な応答遅れが発生せず、高速走行中急操舵を
行なうような場合がっても動力操舵補助が応答遅れなく
行なえる。

また、車速センサが低速域で故障した場合、全車速に対
して上述の如く100％出力で動力操舵補助が行なわれる
が、すなわち高速走行状態であつても100％出力で動力
操舵補助が行なわれるが、急激な操舵力の変化が運転者
に違和感を与えるものであり、操舵力が急激に変化しな
ければ100％出力の動力操舵補助であつても何ら支障の
ないものである。

尚、本実施例においては、Ｎパルスカウンタ11を全車速
においてＮパルスカウントる毎に“H"レベルの信号を送
出するものとしたが、必ずしも全車速に対して唯一種類
のカウント値とせずともよく、車速に応じてカウント値
の異なる複数種類のパルスカウンタで構成してもよい。
このようにすることによつてラツチ回路12および13をリ
セツトするリセツト周期の速度補正を行なうことができ
る。

また、本実施例ではゲート回路27が開かれた場合、オア
ゲート26にドライブモータ３を最大定格で回転させるド
ライブモータ駆動信号を送出するようにしたが、必ずし
もこのようなドライブモータ駆動信号でなくともよく、
例えば、ドライブモータ３を時間の経過と共に徐々に停
止させる様な駆動信号であつてもよい。このようにする
ことによつて、ワンシヨツトタイマ７を省略することが
可能となる。

さらに、カウンタ10と車速メモリ15とでパルス信号処理
回路を構成するようにしたが、このようなデジタル的な
処理回路でなくともよく、例えば車速センサ２の送出す
るパルス状電気信号の周波数に応じた電圧を発生するＦ
−Ｖ変換器を用いて、この発生電圧を車速信号としても
よい。

尚、本実施例においては、動力舵取装置の出力、即ち操
舵力を制御するために、オイル流量の制御を行なうよう
にしたが、オイル圧力の制御を行ない操舵力を制御する
ようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による動力舵取装置の制御装
置によると、車速センサの発生するパルス状電気信号が
Ｎ個カウントされる毎に、ラッチ回路において、保持出
力される車速信号の値が更新され、パルス状電気信号が
Ｎ個カウントされない場合は、ラッチ回路における出力
信号の更新が行なわれず、ラッチ回路の送出する車速信
号に応じた操舵力の制御が継続して行なわれる。したが
って、高速走行中に車速センサが故障したとしても、故
障する直前の車速信号がラッチ回路において保持され、
操舵力の急激な変化が起こらず、違和感なく運転を継続
することができる。また、車速信号に基づいて求められ
る走行車速が基準車速以下の車速域にあるときに前記パ
ルス状電気信号がＮ個カウントされなくなった場合は、
その後実車速が基準車速以上の車速域になっても、操舵
角信号が送出される毎に所定時間継続して動力操舵補助
が行なわれることになるから、前記所定時間を適切に定
めれば、危険回避時に行なう急操舵に対して対応遅れが
発生するという不具合が生じず、動力消費量を軽減する
ようにした動力舵取装置においても支障なく運転を継続
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る動力舵取装置の一実施例を示すブロツ
ク図である。１……操舵角センサ、２……車速センサ、３……ドライ
ブモータ、７……ワンシヨツトタイマ、10……カウン
タ、11……Ｎパルスカウンタ、13……ラツチ回路、15…
…車速メモリ、16……比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車速に応じたパルス状電気信号を発生する
車速センサと、この車速センサの発生するパルス状電気信号に基づいて
車速に応じた車速信号を送出するパルス信号処理回路
と、このパルス信号処理回路の送出する車速信号を保持出力
するラッチ回路と、このラッチ回路の保持動作を前記車速センサの発生する
パルス状電気信号をＮ個カウントする毎にリセットする
Ｎパルスカウンタとを備え、前記ラッチ回路の送出する車速信号に応じて操舵力の制
御を行なう動力舵取装置の制御装置であって、操舵角に応じた操舵角信号を送出する操舵角センサと、前記ラッチ回路の送出する車速信号に基づいて求められ
る走行車速が基準車速以上の時は走行車速に応じた操舵
力の制御を行ない、基準車速以下の時は前記操舵角セン
サの送出する操舵角信号が入力される毎に所定時間継続
して動力操舵補助を行なう制御手段とを備えた事を特徴とする動力舵取装置の制御装置。