JP2003261055A - 車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の操舵装置において、車両の搭載性を良
好にするとともに、冗長度を高くする。 【解決手段】 操舵ハンドル１３の回転操作は、回転力
−推進力変換機構１０ａによりスクリューロッド１１の
推進力に変換される。この推進力は、推進力−流体圧変
換機構１０ｂにより油圧に変換されて出力される。この
油圧は、流体圧−推進力変換機構２０ａによりピストン
ロッド２２の推進力に変換される。この推進力は、推進
力−回転力変換機構２０ｂにより回転力に変換される。
この回転力によってピニオンギヤ４２が回転し、ラック
軸４３の左右への変位により左右前輪４４ａ，４４ｂが
転舵される。また、操舵ハンドル１３は、コイルスプリ
ング１９ａ，１９ｂによる操舵反力と共に、電動モータ
６６による操舵反力も付与される。左右前輪４４ａ，４
４ｂは、電動モータ６７によっても転舵される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者による操舵
操作を流体を介して伝達して転舵輪を転舵する車両の操
舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、例えば特開２０
００−９５１３３号公報に、左右前輪位置に横方向に延
設された油圧シリンダと、油圧シリンダ内を液密的に軸
線方向に変位して、その両端に接続した転舵輪を転舵す
るピストンロッドとを備えた車両の操舵装置が示されて
いる。油圧シリンダは、第１〜第４油室に液密的に仕切
られ、正常運転時には、操舵ハンドルの回転操作に応じ
て、第１および第２油室に対する作動油の給排を電気的
に制御して、転舵輪を操舵ハンドルの回転に応じて転舵
するようにしている。一方、電気系統に異常が発生した
非常運転時には、上端にて操舵ハンドルに接続された操
舵軸の下端に組み付けられていて、操舵ハンドルの回転
に応じた差圧をもつ作動油圧を発生するピストン−シリ
ンダ装置の２油室を油圧シリンダの第３および第４油室
に直結して、操舵ハンドルの回転に応じて転舵輪を転舵
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、軸線方向に４室に仕切られた油圧シリン
ダは転舵輪間にて左右に延設されているので、車両の搭
載性が悪いという問題があった。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記した問題に対処するため
になされたもので、その目的は、車両の搭載性を良好に
した車両の操舵装置を提供することにある。

【０００５】上記目的を達成するために、本発明の特徴
は、両端にて転舵輪を接続してなり軸線方向の変位に応
じて転舵輪を左右に転舵するラック軸と、ラック軸と噛
み合って軸線回りの回転によりラック軸を軸線方向に変
位させるピニオンギヤとを備えた車両の操舵装置におい
て、運転者によって入力された操舵力を流体圧に変換す
る入力手段と、前記変換された流体圧を回転力に変換し
て同変換した回転力によりピニオンギヤを軸線回りに回
転させる出力手段とを設けたことにある。

【０００６】前記のように構成した本発明においては、
出力手段がラック軸と別体に設けられており、出力手段
が入力手段にて変換された流体に基づいてピニオンギヤ
を回転させることにより、ラック軸を軸線方向に変位さ
せて転舵輪を左右に転舵する。したがって、転舵輪を両
端に接続したラック軸の外周上には同ラック軸を駆動す
るための油圧シリンダのような駆動装置を設ける必要が
なくなり、この操舵装置の車両搭載の自由度が向上す
る。

【０００７】また、本発明の他の特徴は、入力手段に流
体圧を供給することにより運転者によって入力される操
舵力に対する反力を付与する操舵反力付与手段を設けた
ことにある。

【０００８】これにより、運転者の操舵に対する反力を
得るためだけならば、反力発生装置として電動モータの
ような電気的駆動手段が必須とされないので、コストの
低減を図ることができる。一方、前記電気的駆動手段を
設けたとしても、流体圧による反力と電気的駆動手段に
よる反力の両方を利用できるので、電気的駆動手段とし
て最大出力の小さな小型のものを用いることができ、コ
スト低減につながる。また、前記電気的駆動手段が作動
不能であっても、流体圧による反力をそのフェールセー
フとして利用できて、システムの冗長度が向上する。

【０００９】また、本発明の他の特徴は、前記入力手段
を、運転者によって操作される操作部に入力された回転
力を軸線方向に変位可能な入力側作動部材の推進力に変
換する回転力−推進力変換機構と、入力側作動部材の推
進力を流体圧に変換するとともに入力側作動部材の軸線
方向の変位を所定範囲内に制限する構造を有する推進力
−流体圧変換機構と、推進力−流体圧変換機構に組み付
けられて入力側作動部材および入力手段の操作部を中立
位置に付勢する中立付勢機構とで構成したことにある。

【００１０】前記のように構成した本発明の他の特徴に
おいては、入力側作動部材の軸線方向の変位が推進力―
流体圧力変換機構によって制限され、また入力側作動部
材は中立付勢機構によって中立位置に付勢される。した
がって、この本発明の他の特徴によれば、ステアバイワ
イヤ方式（入力手段の操作部と転舵輪が機械的に連結さ
れていない方式）であり、かつ操作部が一回転以上する
操舵装置においても、操作部の回転規制および運転者が
手を放したときの中立位置への復帰が簡単な構成で実現
できる。

【００１１】また、本発明の他の特徴は、入力手段と出
力手段との間に設けられて入力手段から出力手段への流
体圧の伝達を選択的に遮断する遮断弁と、入力手段にて
変換された流体圧とは独立してピニオンギヤを軸線回り
に回転駆動する回転駆動手段とを設けたことにある。

【００１２】前記のように構成した本発明の他の特徴に
おいては、入力手段にて変換された流体圧を用いた出力
手段によるピニオンギヤの回転に加えて、回転駆動手段
によるピニオンギヤの回転駆動が可能になるので、転舵
輪の転舵制御がより良好に行なわれるようになる。ま
た、流体系の異常発生時には、遮断弁を制御して入力手
段から出力手段への流体圧の伝達を遮断した状態で、回
転駆動手段を作動させることにより転舵輪の転舵も可能
となる。このように、遮断弁および回転駆動手段を設け
たことにより、操舵装置の冗長度が向上する。

【００１３】また、本発明の他の特徴は、前記出力手段
を、前記入力手段によって変換された流体圧を軸線方向
に変位可能な出力側作動部材の推進力に変換する流体圧
−推進力変換機構と、流体圧−推進力変換機構によって
変換された推進力を回転力に変換して前記ピニオン軸に
伝達する推進力―回転力変換機構と、回転駆動手段によ
るピニオンギヤの回転駆動時に、流体圧−推進力変換機
構にて発生されて出力側作動部材の変位に対抗する反力
を選択的に解除する反力解除手段とで構成したことにあ
る。

【００１４】これにより、反力解除手段を制御して出力
側作動部材の変位に対抗する反力を解除しておけば、回
転駆動手段は、転舵輪を簡単かつ自由に転舵させること
ができる。

【００１５】また、本発明の他の特徴は、前記流体圧−
推進力変換機構における流体圧を検出する圧力検出手段
を設けたことにある。

【００１６】前記のように構成した本発明の他の特徴に
おいては、遮断弁を閉じ、かつ反力解除手段が出力側作
動部材の変位に対抗する反力を解除しない状態で、回転
駆動手段によりピニオンギヤを回転駆動すれば、推進力
−回転力変換機構内の流体圧が変化する。この流体圧の
変化を圧力検出手段により検出するようにすれば、転舵
輪を転舵しない状態で、出力手段の流体系の異常判定を
行なうことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】ａ．第１実施形態 以下、本発明の第１実施形態に係る車両の操舵装置を図
面を用いて説明する。図１は、車両の操舵装置を概略的
に示している。この操舵装置は、運転者によって入力さ
れた操舵力を流体圧に変換する入力部１０と、前記変換
された流体圧を回転力に変換して同変換した回転力を出
力する出力部２０と、入力部１０から出力部２０に流体
圧を伝達する流体圧伝達部３０とを備えている。

【００１８】入力部１０は、回転力−推進力変換機構１
０ａおよび推進力−流体圧変換機構１０ｂを備えてい
る。回転力−推進力変換機構１０ａは、図示しない支持
部材に軸線方向に変位可能かつ軸線回りに回転不能に支
持されたスクリューロッド１１と、同スクリューロッド
１１の外周面上に図示しないボールを介して螺合したナ
ット１２とからなり、ナット１２の回転によりスクリュ
ーロッド１１を軸線方向に推進するボールネジ機構によ
って構成されている。なお、このボールネジ機構の逆効
率は、高く設定されている。ナット１２は、運転者によ
って回転操作される操舵ハンドル１３に上端にて一体回
転するように接続された円筒状の回転シャフト１４の下
端部内周面上に回転不能に固定されている。

【００１９】推進力−流体圧変換機構１０ｂは、油圧シ
リンダ１５と、同油圧シリンダ１５内に液密的かつ軸線
方向に変位可能に収容されたピストンロッド１６および
ピストン１７とからなり、ピストンロッド１６の軸線方
向の推進力を油圧に変換する。ピストンロッド１６は、
入力側作動部材を構成するもので、スクリューロッド１
１の下端に一体的に形成されている。ピストン１７は、
その軸線両方向への変位に対して同一受圧面積を有す
る。油圧シリンダ１５は、ピストン１７によって２つの
油室１５ａ，１５ｂに区画されていて、その軸線方向の
両端部にて各油室１５ａ，１５ｂにそれぞれ連通するポ
ート１５ｃ，１５ｄを有するとともに、その軸線方向の
中央部にて各油室１５ａ，１５ｂにそれぞれ連通するポ
ート１５ｅ、１５ｆを有する。

【００２０】ポート１５ｃ，１５ｄは、ピストンロッド
１６の軸線方向の変位によって流体圧伝達部３０を構成
する各油路３１，３２に作動油を流出する。ポート１５
ｅ，１５ｆは、ピストン１７の中立位置からの変位時に
背面室における負圧の発生を防止するもので、共通にリ
ザーバ１８に連通している。これらのポート１５ｅ，１
５ｆは、一方のポート１５ｃ（または１５ｄ）を介した
一方の油室１５ａ（または１５ｂ）からの作動油の流出
時に、呼吸作用によりリザーバ１８から作動油を他方の
油室１５ｂ（または１５ａ）に供給する。

【００２１】また、油圧シリンダ１５の各油室１５ａ，
１５ｂには、拘束荷重を付与するために初期圧縮された
状態のコイルスプリング１９ａ，１９ｂがそれぞれ収容
されている。コイルスプリング１９ａ、１９ｂは、ピス
トンロッド１６およびピストン１７を中立位置に常に付
勢していて、ピストンロッド１６およびピストン１７に
それらが中立位置から離れるに従って大きくなる中立復
帰力を付与する。したがって、コイルスプリング１９
ａ，１９ｂは、中立位置復帰機能および操舵反力付与機
能を備えている。また、油圧シリンダ１５の両内側底壁
は、ピストン１７の軸線方向の変位を所定範囲内に制限
しており、ピストンロッド１６の中立位置からの変位量
を所定範囲内に制限する制限機能を有する。

【００２２】出力部２０は、流体圧―推進力変換機構２
０ａおよび推進力−回転力変換機構２０ｂを備えてい
る。流体圧−推進力変換機構２０ａは、油圧シリンダ２
１と、同油圧シリンダ２１内に液密的かつ軸線方向に変
位可能に収容されたピストンロッド２２およびピストン
２３とからなり、供給された油圧をピストンロッド２２
の軸線方向の推進力に変換する。油圧シリンダ２１は、
ピストン２３によって２つの油室２１ａ，２１ｂに区画
されていて、その軸線方向の両端部にて各油室２１ａ，
２１ｂにそれぞれ連通するポート２１ｃ、２１ｄ、２１
ｅ，２１ｆを有する。ポート２１ｃ，２１ｄは、流体圧
伝達部３０を構成する油路３１，３２にそれぞれ連通し
ている。ポート２１ｅ、２１ｆは、連通制御バルブ２
４，２５を介して、油路３１，３２にそれぞれ連通して
いる。

【００２３】連通制御バルブ２４，２５は、電磁切換え
バルブで構成されていて、非通電状態で図示閉状態に保
たれ、通電状態にて開状態に切換えられる。ピストンロ
ッド２２は、出力側作動部材を構成するもので、油圧シ
リンダ２１の各油室２１ａ，２１ｂに対する作動油の給
排により軸線方向に変位する。ピストン２３は、その軸
線両方向への変位に対して同一受圧面積を有する。ま
た、本実施形態においては、ピストン２３の受圧面積
は、推進力−流体圧変換機構１０ｂのピストン１７の受
圧面積に等しい。

【００２４】また、油圧シリンダ２１の各油室２１ａ，
２１ｂには、拘束荷重を付与するために初期圧縮された
状態のコイルスプリング２６ａ，２６ｂがそれぞれ収容
されている。コイルスプリング２６ａ、２６ｂは、ピス
トンロッド２２およびピストン２３を中立位置に常に付
勢していて、ピストンロッド２２およびピストン２３に
それらが中立位置から離れるに従って大きくなる中立復
帰力を付与する。したがって、コイルスプリング２６
ａ，２６ｂは、中立位置復帰機能を備えている。また、
油圧シリンダ２１の両内側底壁は、ピストン２３の軸線
方向の変位を所定範囲内に制限して、ピストンロッド２
２の中立位置からの変位量を所定範囲内に制限する制限
機能を有する。

【００２５】推進力−回転力変換機構２０ｂは、図示し
ない支持部材に軸線方向に変位可能かつ軸線回りに回転
不能に支持されたスクリューロッド２７と、同スクリュ
ーロッド２７の外周面上に図示しないボールを介して螺
合したナット２８とからなり、スクリューロッド２７の
軸線方向の変位によりナット２８に軸線回りの回転力を
与えるボールネジ機構によって構成されている。なお、
このボールネジ機構の逆効率は、高く設定されている。
スクリューロッド２７は、ピストンロッド２２の下端に
一体的に形成されている。ナット２８は、円筒状の回転
シャフト２９の上端部内周面上に回転不能に固定されて
いる。

【００２６】回転シャフト２９は、連結シャフト４１を
介してピニオンギヤ４２と一体的に形成され、ピニオン
ギヤ４２と一体回転する。ピニオンギヤ４２は、ラック
軸４３のラック歯と噛み合っている。ラック軸４３は、
その両端にて図示しないタイロッドおよびナックルアー
ムを介して転舵輪としての左右前輪４４ａ、４４ｂを転
舵可能に連結しており、軸線方向の変位により左右前輪
４４ａ，４４ｂを転舵する。

【００２７】流体圧伝達部３０は、前述したように、入
力部１０の油圧シリンダ１５と出力部２０の油圧シリン
ダ２１との間に設けた油路３１，３２を備えている。油
路３１，３２には、入力遮断制御バルブ３３，３４がそ
れぞれ介装されている。入力遮断制御バルブ３３，３４
は、電磁切換えバルブで構成されていて、非通電状態で
図示開状態に保たれ、通電状態にて閉状態に切換えられ
る。

【００２８】また、流体圧伝達部３０の油路３１，３２
間には、操舵シミュレータ部５０が介装されている。操
舵シミュレータ部５０は、油圧シリンダ５１およびシミ
ュレータカットバルブ５２，５３からなる。油圧シリン
ダ５１は、軸線方向に液密的に摺動可能なピストン５４
を収容し、同ピストン５４によって区画された２つの油
室５１ａ，５１ｂに連通するポート５１ｃ，５１ｄを備
えている。油圧シリンダ５１の各油室５１ａ、５１ｂに
は、拘束荷重を付与するために初期圧縮された状態のコ
イルスプリング５５ａ，５５ｂがそれぞれ収容されてい
る。コイルスプリング５５ａ、５５ｂは、ピストン５４
を中立位置に常に付勢していて、ピストン５４が中立位
置から離れるに従って大きくなる中立復帰力をピストン
５４に付与する。

【００２９】シミュレータカットバルブ５２は、油路３
１と油圧シリンダ５１のポート５１ｃとの間に介装され
ている。シミュレータカットバルブ５３は、油路３２と
油圧シリンダ５１のポート５１ｄとの間に介装されてい
る。シミュレータカットバルブ５２，５３は、共に電磁
切換えバルブで構成されていて、非通電状態で図示閉状
態に保たれ、通電状態にて開状態に切換えられる。

【００３０】次に、この操舵装置の電気制御装置部につ
いて説明する。電気制御装置部は、油圧センサ６１ａ，
６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ、操舵角センサ６２、操舵トル
クセンサ６３、転舵角センサ６４および車速センサ６５
を備えている。油圧センサ６１ａは、油圧シリンダ１５
と入力遮断制御バルブ３３との間の油路３１の油圧を検
出する。油圧センサ６１ｂは、油圧シリンダ１５と入力
遮断制御バルブ３４との間の油路３２の油圧を検出す
る。油圧センサ６１ｃは、入力遮断制御バルブ３３と油
圧シリンダ２１との間の油路３１の油圧を検出する。油
圧センサ６１ｄは、入力遮断制御バルブ３４と油圧シリ
ンダ２１との間の油路３２の油圧を検出する。

【００３１】操舵角センサ６２は、回転シャフト１４に
組み付けられ、操舵ハンドル１３による操舵角を検出す
る。操舵トルクセンサ６３も、回転シャフト１４に組み
付けられ、操舵ハンドル１３に付与される操舵トルクを
検出する。この場合、検出した操舵角は、操舵ハンドル
１３の中立位置からの回転角の大きさをその絶対値で表
し、中立位置からの回転方向を正負の符号で表す。ま
た、操舵トルクは、操舵ハンドル１３に付与されるトル
クの大きさをその絶対値で表し、同トルクの方向をその
正負の符号で表す。転舵角センサ６４は、連結シャフト
４１の中立位置からの回転角またはラック軸４３の中立
位置からの軸線方向への変位量により、左右前輪４４
ａ，４４ｂの実転舵角を検出する。この実転舵角も、左
右前輪４４ａ，４４ｂの転舵角の大きさをその絶対値で
表し、中立位置からの転舵方向を正負の符号で表す。車
速センサ６５は、車両の走行速度を検出する。

【００３２】また、電気制御装置部は、電動モータ６
６，６７も備えている。電動モータ６６は、操舵ハンド
ル１３の回動操作に対する反力を付与する操舵反力アク
チュエータとして機能するもので、回転力を小ギヤ６６
ａおよび大ギヤ６８を介して回転シャフト１４に伝達す
る。小ギヤ６６ａは電動モータ６６の回転軸に一体的に
形成され、回転シャフト１４に固定された大ギヤ６８に
噛み合っている。電動モータ６７は、その回転力により
左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵する転舵アクチュエータ
として機能するもので、回転力を小ギヤ６７ａおよび大
ギヤ６９を介して連結シャフト４１に伝達する。小ギヤ
６７ａは電動モータ６７の回転軸に一体的に形成され、
連結シャフト４１に固定された大ギヤ６９に噛み合って
いる。

【００３３】これらの各種センサ６１ａ，６１ｂ，６１
ｃ，６１ｄ，６２，６３，６４，６５、電動モータ６
６，６７および各種バルブ２４，２５，３３，３４，５
２，５３は、電子制御回路７０に接続されている。電子
制御回路７０は、マイクロコンピュータを主要部品とす
るもので、プログラムの実行により、各種センサ６１
ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６２，６３，６４，６５
からの信号を入力するとともに、電動モータ６６，６７
および各種バルブ２４，２５，３３，３４，５２，５３
を駆動および切換え制御する。

【００３４】次に、上記のように構成した第１実施形態
の動作を説明する。まず、左右前輪４４ａ，４４ｂを電
気的に転舵制御、すなわちステアバイワイヤ方式によっ
て転舵制御する第１転舵モードについて説明しておく。
なお、この第１転舵モードは、少なくとも電気制御装置
部に異常が発生していない場合に左右前輪４４ａ、４４
ｂを転舵するモードであり、油圧系を含む車両の操舵装
置全体が正常な場合に左右前輪４４ａ、４４ｂを転舵す
るモードである。

【００３５】第１転舵モードにおいては、電子制御回路
７０は、入力遮断制御バルブ３３、３４に通電して、こ
れらのバルブ３３，３４をそれぞれ閉状態に設定する。
これと同時に、電子制御回路７０は、連通制御バルブ２
４，２５およびシミュレータカットバルブ５２，５３に
通電して、これらのバルブ２４，２５，５２，５３をそ
れぞれ開状態に設定する。

【００３６】この状態で運転者が操舵ハンドル１３を回
転操作すると、この回転は回転シャフト１４を介してナ
ット１２に伝達され、同ナット１２が軸線回りに回転す
る。このナット１２の回転により、スクリューロッド１
１およびピストンロッド１６は、コイルスプリング１９
ａ，１９ｂの反発力に抗して軸線方向に前進または後退
する。例えば、操舵ハンドル１３が右方向に回転された
とき、ピストンロッド１６はコイルスプリング１９ａの
反発力に抗して前進（図示左方向に移動）する。逆に、
操舵ハンドル１３が左方向に回転されたとき、ピストン
ロッド１６はコイルスプリング１９ｂの反発力に抗して
後退（図示右方向に移動）する。

【００３７】このとき、ピストンロッド１６の前進によ
り、油室１５ａ内の作動油はシミュレータカットバルブ
５２を介して油圧シリンダ５１の油室５１ａ内に流入す
る。これにより、ピストン５４はコイルスプリング５５
ｂの反発力に抗して図示下方へ変位し、油室５１ｂ内の
作動油は、シミュレータカットバルブ５３を介して油圧
シリンダ１５の油室１５ｂ内に流入する。また、ピスト
ンロッド１６の後退により、油室１５ｂ内の作動油はシ
ミュレータカットバルブ５３を介して油圧シリンダ５１
の油室５１ｂ内に流入する。これにより、ピストン５４
はコイルスプリング５５ａの反発力に抗して図示上方へ
変位し、油室５１ａ内の作動油は、シミュレータカット
バルブ５２を介して油圧シリンダ１５の油室１５ａ内に
流入する。なお、油圧シリンダ１５の油室１５ａ、１５
ｂに油圧シリンダ５１から流入する作動油の過不足は、
ポート１５ｅ，１５ｆを介したリザーバ１８内の作動油
で賄われる。

【００３８】このようなスプリング１９ａ，１９ｂ，５
５ａ，５５ｂの反発力により、前記操舵ハンドル１３の
回動操作には反力が付与される。この反力は、ピストン
１７およびピストン５４の中立位置からの変位量が大き
くなるに従って大きくなるので、操舵ハンドル１３の回
転操作に対しては、その回転角が大きくなるに従って大
きな操舵反力が付与される。

【００３９】また、この操舵ハンドル１３に付与される
操舵反力は、電動モータ６６の回転力によって電気的に
補正される。電動モータ６６の回転力は小ギヤ６６ａ、
大ギヤ６８および回転シャフト１４を介して操舵ハンド
ル１３に伝達されるので、運転者の回転方向と反対方向
の電動モータ６６による回転力が操舵ハンドル１３に付
与されるように、電子制御回路７０が電動モータ６６を
回転制御すれば、操舵反力は増加制御される。逆に、運
転者の回転方向と同一方向の電動モータ６６による回転
力が操舵ハンドル１３に付与されるように、電子制御回
路７０が電動モータ６６を回転制御すれば、操舵反力は
減少制御される。なお、この電動モータ６６の回転方向
および回転力（発生トルク）の制御においては、操舵ト
ルクセンサ６３によって検出される操舵トルクをフィー
ドバックする。

【００４０】具体的には、低速走行かつ大舵角操舵時に
操舵反力を減少させて車両の旋回性能を向上させるとと
もに、高速走行かつ直進走行時に操舵反力を増加させて
車両の走行安定性を向上させる。前者においては、車速
センサ６５によって検出された車速が所定の低車速以
下、かつ操舵角センサ６２によって検出された操舵角が
所定の大舵角以上であるとき、運転者によって付与され
る操舵トルクと同一方向の回転力が電動モータ６６から
回転シャフト１４に付与されるようにする。また、後者
においては、車速センサ６５によって検出された車速が
所定の高車速以上、かつ操舵角センサ６２によって検出
された操舵角が所定の小舵角以下であるとき、運転者に
よって付与される操舵トルクと反対方向の回転力が電動
モータ６６から回転シャフト１４に付与されるようにす
る。

【００４１】さらに、図示しないスポーツモードスイッ
チの操作により、運転者によって車両のスポーツモード
が選択されているとき、操舵反力を増加制御するように
してもよい。この場合も、運転者によって付与される操
舵トルクと反対方向の回転力が電動モータ６６から回転
シャフト１４に付与されるようにすればよい。また、後
述する油圧シリンダ１５，５１を含む入力油圧系の故障
により、油圧によって十分な操舵反力が得られない場合
にも、電動モータ６６による操舵反力を操舵ハンドル１
３の回転操作に対して付与するようにするとよい。

【００４２】なお、前記のような操舵反力の付与制御に
おいては、操舵角センサ６２によって検出された操舵角
の絶対値が予め定めた小さな所定値以上または操舵トル
クセンサ６３によって検出された操舵トルクが予め定め
た小さな所定値以上であるときのみに、電動モータ６６
を作動させて操舵ハンドル１３に操舵反力を付与するよ
うにするとよい。これにより、操舵ハンドル１３が中立
位置付近にある状態で、操舵ハンドル１３に操舵反力を
付与することにより、運転者によって操舵ハンドル１３
に加えられる操舵力との関係で生じる操舵反力の付与制
御におけるハンチングを回避することができる。

【００４３】このような電動モータ６６による操舵反力
の制御により、運転者による操舵ハンドル１３の回転操
作に対して、車両の走行状態に応じた適切な操舵反力の
制御が可能になる。このような運転者による操舵ハンド
ル１３の回転操作により、電子制御回路７０の制御のも
とに、左右前輪４４ａ，４４ｂは操舵ハンドル１３の回
転操作に応じて転舵される。具体的には、電子制御回路
７０は、操舵角センサ６２によって検出された操舵角お
よび転舵角センサ６４によって検出された実転舵角を入
力する。そして、検出操舵角に応じて目標転舵角を決定
するとともに、左右前輪４４ａ，４４ｂの実転舵角が目
標転舵角になるように、電動モータ６７を回転制御す
る。

【００４４】電動モータ６７の回転は、小ギヤ６７ａ、
大ギヤ６８および連結シャフト４１を介して、ピニオン
ギヤ４２に伝達される。このピニオンギヤ４２への回転
の伝達により、ラック軸４３が左右に変位し、同ラック
軸４３の変位に応じて左右前輪４４ａ，４４ｂが転舵さ
れる。その結果、左右前輪４４ａ，４４ｂは目標転舵
角、すなわち操舵ハンドル１３の回転操作に応じて転舵
される。

【００４５】なお、この場合、連結シャフト４１に一体
的に接続された回転シャフト２９も回転するとともに、
同回転シャフト２９の回転に連動してナット２８も回転
して、スクリューロッド２７は軸線方向に変位する。そ
して、スクリューロッド２７に一体的に接続されたピス
トンロッド２２および同ピストンロッド２２に固定され
たピストン２３も軸線方向に変位する。この場合、前述
のように、連通制御バルブ２４、２５は共に開状態にあ
って、油圧シリンダ２１の両油室間は連通しているの
で、ピストンロッド２２およびピストン２３は軸線方向
に変位可能である。そして、このピストンロッド２２お
よびピストン２３の軸線方向の変位に対しては、コイル
スプリング２６ａ，２６ｂの反発力のみが作用するだけ
である。したがって、前記左右前輪４４ａ、４４ｂは、
電動モータ６７による比較的小さな駆動力で転舵され
る。

【００４６】次に、左右前輪４４ａ，４４ｂを油圧によ
って転舵制御する第２転舵モードについて説明する。な
お、この第２転舵モードは、通常、電気系に異常が生じ
て、左右前輪４４ａ、４４ｂを電気的に転舵制御するこ
とが不能な場合に用いられる。

【００４７】第２転舵モードにおいては、電子制御回路
７０および各種バルブ２４，２５，３３，３４，５２，
５３の電気部分に異常が発生していても、左右前輪４４
ａ，４４ｂが転舵可能であるように、全てのバルブ２
４，２５，３３，３４，５２，５３は通電解除され、入
力遮断制御バルブ３３，３４は開状態に保たれる。ま
た、連通制御バルブ２４，２５およびシミュレータカッ
トバルブ５２，５３は、閉状態に保たれる。

【００４８】この状態で運転者が操舵ハンドル１３を回
転操作すると、上述した第１転舵モードの場合と同様
に、スクリューロッド１１およびピストンロッド１６は
軸線方向に前進または後退する。なお、この場合におけ
る操舵反力は、コイルスプリング１９ａ，１９ｂの反発
力および後述する出力部２０のピストンロッド２２を軸
線方向に移動させるための反力によって与えられる。

【００４９】なお、このような電気系の異常時には、上
記第１転舵モードのように電動モータ６６による操舵反
力の低減制御が実行できないことが多い。したがって、
この場合には、運転者による操舵ハンドル１３の回転操
作が重くなって、操舵ハンドル１３を軽快に回転操作で
きなくなる。これに対処するために、本実施形態では、
入力部１０のピストン１７の受圧面積と出力部のピスト
ン２３の受圧面積を同じにしたが、入力部１０のピスト
ン１７の受圧面積を出力部のピストン２３の受圧面積よ
りも小さく設計することもできる。

【００５０】操舵ハンドル１３が右方向に回転される
と、ピストンロッド１６は前進（図示左方向に移動）し
て、油圧シリンダ１５の油室１５ａ内の作動油がポート
１５ｃから流出し、油路３１および入力遮断制御バルブ
３３を介して油圧シリンダ２１の油室２１ｂにポート２
１ｃを介して流入する。これにより、ピストン２３およ
びピストンロッド２２は前進（図示左方向に移動）し
て、油圧シリンダ２１の油室２１ａ内の作動油がポート
２１ｄから流出し、油路３２および入力遮断制御バルブ
３４を介して油圧シリンダ１５の油室１５ｂにポート１
５ｄを介して流入する。

【００５１】操舵ハンドル１３が左方向に回転される
と、ピストンロッド１６は後退（図示右方向に移動）し
て、油圧シリンダ１５の油室１５ｂ内の作動油がポート
１５ｄから流出し、油路３２および入力遮断制御バルブ
３４を介して油圧シリンダ２１の油室２１ａにポート２
１ｄを介して流入する。これにより、ピストン２３およ
びピストンロッド２２は後退（図示右方向に移動）し
て、油圧シリンダ２１の油室２１ｂ内の作動油がポート
２１ｃから流出し、油路３１および入力遮断制御バルブ
３３を介して油圧シリンダ１５の油室１５ａにポート１
５ｃを介して流入する。なお、油圧シリンダ１５の油室
１５ａ、１５ｂに油圧シリンダ２１から流入する作動油
の過不足は、ポート１５ｅ，１５ｆを介したリザーバ１
８内の作動油で賄われる。

【００５２】前記ピストンロッド２２の軸線方向の変位
により、ナット２８が軸線回りに回転する。このナット
２８の回転によって回転シャフト２９が一体的に回転
し、この回転シャフト２９の回転は連結シャフト４１を
介してピニオンギヤ４２に伝達される。そして、このピ
ニオンギヤ４２の回転により、ラック軸４３が左右に変
位して、左右前輪４４ａ，４４ｂを操舵する。

【００５３】その結果、この第２転舵モードにおいて
も、運転者によって操舵ハンドル１３の回転操作に対し
て反力が付与されるとともに、同回転操作に応じて左右
前輪4４ａ，４４ｂが転舵される。

【００５４】上記説明のように、第２転舵モードにおい
ては、運転者によって入力された操舵力が入力部１０に
よって作動油圧に変換され、出力部２０が前記変換され
た作動油圧を回転力に変換してピニオンギヤ４２を回動
し、ラック軸４３を左右に変位させることにより、左右
前輪４４ａ，４４ｂが操舵ハンドル１３の回転に応じて
転舵される。この出力部２０は、油圧シリンダ２１、ピ
ストンロッド２２およびピストン２３からなる流体圧−
推進力変換機構２０ａと、スクリューロッド２７、ナッ
ト２８および回転シャフト２９からなる推進力−回転力
変換機構２０ｂとを備えていて、入力部１０から供給さ
れた作動油圧を一旦推進力に変換した後に、同推進力を
回転力に変換する。したがって、ラック軸４３の外周上
には同ラック軸４３を駆動するための油圧シリンダのよ
うな駆動装置を設ける必要がなくなり、この操舵装置の
車両搭載の自由度が向上する。

【００５５】また、上記第１実施形態においては、入力
部１０と出力部２０を結ぶ油路３１，３２内には入力遮
断制御バルブ３３，３４が介装されているとともに、ピ
ニオンギヤ４２を電気的に回転駆動する電動モータ６７
も設けられている。そして、第１転舵モードにおいて
は、前記入力遮断制御バルブ３３，３４を閉状態に設定
して、電動モータ６７を回転駆動することにより左右前
輪４４ａ，４４ｂを転舵することもできる。したがっ
て、左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵制御が電気的に自由
度をもって行なわれるようになるとともに、操舵装置の
冗長度が向上する。

【００５６】また、この電気的な左右前輪４４ａ，４４
ｂの転舵制御においては、油圧シリンダ２１の両油室２
１ａ，２１ｂを連通させる連通制御バルブ２４，２５を
開状態に設定することにより、ピストンロッド２２およ
びピストン２３が自由に軸線方向に変位可能となる。こ
れにより、電動モータ６７の回転力により、左右前輪４
４ａ，４４ｂを簡単かつ自由に転舵させることができ
る。

【００５７】また、この油圧力−推進力変換機構２０ａ
においては、ピストンロッド２２およびピストン２３に
は、コイルスプリング２６ａ，２６ｂによる中立位置復
帰力が作用する。したがって、左右前輪４４ａ，４４ｂ
の転舵制御が終了した時点では、左右前輪４４ａ，４４
ｂも中立位置に復帰する。これにより、簡単な構成によ
り、左右前輪４４ａ，４４ｂの中立復帰機能が実現され
る。さらに、ピストンロッド２２およびピストン２３の
軸線方向の変位は、ピストン２３の油圧シリンダ２１の
内底壁への当接により所定範囲内に制限される。この制
限により、左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵範囲も所定範
囲に機械的に規制され，車両の走行安全性が向上する。

【００５８】一方、運転者によって操舵力が入力される
入力部１０は、スクリューロッド１１、ナット１２およ
び回転シャフト１４からなる回転力−推進力変換機構１
０ａと、油圧シリンダ１５、ピストンロッド１６および
ピストン１７からなる推進力−流体圧変換機構１０ｂと
を備え、操舵ハンドル１３の回転を作動油圧力に変換し
ている。そして、ピストンロッド１６およびピストン１
７には、コイルスプリング１９ａ，１９ｂによる中立位
置復帰力が作用している。したがって、操舵ハンドル１
３の回転操作を解除すれば、操舵ハンドル１３は中立位
置に復帰する。これにより、簡単な構成により、操舵ハ
ンドル１３の中立復帰機能が実現される。さらに、ピス
トンロッド１６およびピストン１７の軸線方向の変位
は、ピストン１７の油圧シリンダ１５の内底壁への当接
により所定範囲内に制限される。この制限により、左右
前輪４４ａ，４４ｂの転舵範囲も所定範囲に機械的に規
制され，車両の走行安全性が向上する。

【００５９】また、スプリング１９ａ，１９ｂ，５５
ａ，５５ｂによって操舵反力が与えられるが、上述のよ
うに、この操舵反力に加えて、電動モータ６６による車
両の走行状態に応じた操舵反力の制御も実現される。こ
れにより、車両の運転性能が向上するとともに、油圧失
陥時にも対処できる。

【００６０】次に、上述した車両の操舵装置の異常判定
について説明する。この異常判定により、上記第１転舵
モードから第２転舵モードへ切換えたり、異常発生時に
その種類ごとにウォーニングランプなどの点灯により運
転者に異常発生を知らせたりする。なお、以下に述べる
種々の異常判定は相互に関係するもので、必要な場合に
は、各種異常判定の組合せによって異常箇所を特定す
る。

【００６１】入力遮断制御バルブ３３，３４の開状態で
は、油圧系全体が正常である条件下で、操舵角センサ６
２および操舵トルクセンサ６３の異常判定が行なわれ
る。また、入力遮断制御バルブ３３，３４の閉状態で
は、同入力遮断制御バルブ３３，３４よりも油圧シリン
ダ１５側の油圧系が正常な状態である条件下で（シミュ
レータカットバルブ５２，５３が開状態にあるときに
は、操舵シミュレータ部５０の油圧系も含む）、操舵角
センサ６２および操舵トルクセンサ６３の異常判定が行
なわれる。この条件下で、操舵角センサ６２により検出
された操舵角と操舵トルクセンサ６３により検出された
操舵トルクとを比較する。これらの比較の結果、検出操
舵角と検出操舵トルクとが所定の関係になければ（例え
ば、略比例関係のような増減傾向が類似していなけれ
ば）、操舵角センサ６２または操舵トルクセンサ６３の
異常を判定する。それ以外は、操舵角センサ６２または
操舵トルクセンサ６３は正常と判定する。

【００６２】入力遮断制御バルブ３３，３４が開状態に
あるとき、入力系の油圧センサ６１ａと出力系の油圧セ
ンサ６１ｃとによってそれぞれ検出された両油圧値を比
較するとともに、入力系の油圧センサ６１ｂと出力系の
油圧センサ６１ｄとによってそれぞれ検出された両油圧
値を比較する。この場合、前記各比較の結果、油圧値が
一致する組の油圧センサに関しては正常と判定し、油圧
値が一致しない組の油圧センサに関しては異常と判定す
る。

【００６３】入力遮断制御バルブ３３，３４が閉状態に
あり、油圧センサ６１ａ、６１ｂ、操舵角センサ６２お
よび操舵トルクセンサ６３が正常である条件下で、検出
操舵角と検出操舵トルクとが所定の関係になければ、ま
たは検出操舵角と検出油圧とが所定の関係になければ、
入力遮断制御バルブ３３，３４か、油圧シリンダ１５側
の入力油圧系の異常と判定する。例えば、検出操舵角が
大きいにもかかわらず、検出操舵トルクまたは検出油圧
が余りにも小さい場合には、前記入力油圧系の異常と判
定する。そして、それ以外の場合には、前記入力油圧系
は正常であると判定する。

【００６４】特に、この場合、シミュレータカットバル
ブ５２，５３を閉状態に保っていれば、操舵シミュレー
タ部５０を除く前記入力油圧系の異常を判定する。ま
た、操舵シミュレータ部５０を除く前記入力油圧系の正
常な状態で、シミュレータカットバルブ５２，５３を開
状態に設定したとき、前述のように、検出操舵角と検出
操舵トルクとが所定の関係になければ、または検出操舵
角と検出油圧とが所定の関係になければ、操舵シミュレ
ータ部５０の油圧系（油圧シリンダ５１）の異常と判定
する。

【００６５】入力遮断制御バルブ３３，３４を閉状態
に、かつ連通制御バルブ２４，２５を開状態に設定して
左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵制御中、油圧センサ６１
ｃ、６１ｄが正常である条件下で、電動モータ６７を駆
動制御した際に、油圧センサ６１ｃ、６１ｄによって検
出される油圧が所定油圧以上になると、連通制御バルブ
２４，２５の閉状態固着異常と判定する。それ以外のと
き、連通制御バルブ２４，２５の閉状態固着異常ではな
いものと判定する。この閉状態固着異常時には、特に、
入力遮断制御バルブ３３，３４を開状態に設定して、油
圧シリンダ２１の油室２１ａ、２１ｂと油圧シリンダ１
５の油室１５ａ、１５ｂとを連通させるようにして、ピ
ストンロッド２２の軸線方向の変位を確保するようにす
る。

【００６６】入力遮断制御バルブ３３，３４が開状態に
あり、かつ連通制御バルブ２４，２５が閉状態であると
き、出力油圧系（入力遮断制御バルブ３３，３４よりも
油圧シリンダ２１側の油圧系）の異常を検出する。この
場合、入力油圧系（入力遮断制御バルブ３３，３４より
も油圧シリンダ１５側の油圧系）が正常であり、かつ油
圧センサ６１ｃ，６１ｄが正常であという条件下で、操
舵ハンドル１３の回転操作時に、油圧センサ６１ｃ，６
１ｄによって検出された油圧が所定値以上に上昇しない
とき、出力油圧系の異常を判定する。それ以外のとき、
出力油圧系は正常であると判定する。

【００６７】また、運転者が車両を運転していないとき
（例えば、車両の運転を開始する前）、電動モータ６
６、スクリューロッド１１およびナット１２からなるボ
ールネジ機構などの入力モータ系の異常や、電動モータ
６７、スクリューロッド２７およびナット２８からなる
ボールネジ機構などの出力モータ系の異常も検出でき
る。

【００６８】入力モータ系の異常検出においては、車両
停止中（図示しないパーキングブレーキの作動により検
出）かつ操舵ハンドル１３が運転者により回転操作され
ていない状態（操舵角センサ６２によって検出される操
舵角が極小である）で、入力遮断制御バルブ３３，３４
およびシミュレータカットバルブ５２，５３を閉状態に
設定して電動モータ６６に所定の駆動電流を流して、油
圧センサ６１ａ，６１ｂによって検出された油圧値と所
定値とを比較する。ただし、油圧センサ６１ａ，６１ｂ
は正常であるものとする。

【００６９】この状態では、前記入力モータ系が正常で
あれば、油圧シリンダ１５の両油室１５ａ，１５ｂのう
ちのいずれかの油室内の油圧が上昇する。したがって、
油圧センサ６１ａ，６１ｂによって検出される両油圧値
が共に所定値以下であれば、入力モータ系の異常を判定
する。それ以外のときには、入力モータ系は正常である
と判定する。

【００７０】また、この入力モータ系の異常判定時に
は、入力遮断制御バルブ３３，３４およびシミュレータ
カットバルブ５２，５３は閉状態にあるので、油圧シリ
ンダ１５の両油室１５ａ，１５ｂ内の作動油は移動し得
ない。したがって、ピストンロッド１６およびスクリュ
ーロッド１１は軸線方向に変位することなく、すなわち
ナット１４および回転シャフト１４が回転することがな
くなり、操舵ハンドル１３の回転は拘束されるので、運
転者にも違和感がない。さらに、この操舵ハンドル１３
の拘束により、電動モータ６６の両方向への回転のチェ
ックを瞬時に行なうことが可能になる。

【００７１】一方、出力モータ系の異常検出において
は、車両停止中かつ操舵ハンドル１３が運転者により回
動操作されていない状態で、入力遮断制御バルブ３３，
３４および連通制御バルブ２４，２５を閉状態に設定し
て電動モータ６７に所定の駆動電流を流して、油圧セン
サ６１ｃ，６１ｄによって検出された油圧値と所定値と
を比較する。ただし、油圧センサ６１ｃ，６１ｄは正常
であるものとする。

【００７２】この状態では、前記出力モータ系が正常で
あれば、油圧シリンダ２１の両油室２１ａ，２１ｂのう
ちのいずれかの油室内の油圧が上昇する。したがって、
油圧センサ６１ｃ，６１ｄによって検出される両油圧値
が共に所定値以下であれば、出力モータ系の異常を判定
する。それ以外のときには、出力モータ系は正常である
と判定する。

【００７３】また、この出力モータ系の異常判定時に
は、入力遮断制御バルブ３３，３４および連通制御バル
ブ２４，２５は閉状態にあるので、油圧シリンダ２１の
両油室２１ａ，２１ｂ内の作動油は移動し得ない。した
がって、ピストンロッド２２およびスクリューロッド２
７は軸線方向に変位することなく、すなわちナット２
８、回転シャフト２９、連結シャフト４１およびピニオ
ンギヤ４２が回転することがなく、左右前輪４４ａ，４
４ｂは左右に転舵されることがなくて拘束されるので、
運転者にも違和感がない。さらに、この左右前輪４４
ａ，４４ｂの拘束により、電動モータ６７の両方向への
回転のチェックを瞬時に行なうことが可能になる。

【００７４】また、このような入力モータ系および出力
モータ系の異常検出においては、車両停止が検出されな
いとき、または所定値以上の操舵トルクが検出されたと
き、運転者による車両の運転開始として、前記入力モー
タ系および出力モータ系の異常検出をそれぞれ中断す
る。

【００７５】このように上記第１実施形態によれば、車
両の操舵装置における種々の異常判定も的確に行なわれ
る。また、この異常判定に応じて、操舵ハンドル１３の
回動操作に応じて左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵が選択
的に電気制御または油圧制御され、この操舵装置の冗長
性が高くなる。

【００７６】次に、上記第１実施形態における各部の故
障に対するバックアップ方法について、まとめて説明し
ておく。出力系の電動モータ６７に故障が発生した場合
には、入力部１０、出力部２０および流体圧伝達部３０
からなる油圧連結により、操舵ハンドル１３の回転操作
に応じた左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵がバックアップ
される。また、この油圧連結によるバックアップにおい
ては、入力系の電動モータ６６を回転させることによ
り、前記左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵は電動モータ６
６の回転力によってアシストされる。

【００７７】入力系の電動モータ６６に故障が発生した
場合には、コイルスプリング１９ａ，１９ｂおよび操舵
シミュレータ部５０による機械的な反力により、操舵ハ
ンドル１３の回転操作に対する操舵反力をバックアップ
として用いることができる。また、入力部１０と出力部
２０との流体圧伝達部３０を介した油圧連結により、出
力部２０による左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵に対する
反力およびコイルスプリング２６ａ，２６ｂの反発力
を、前記操舵反力のバックアップとして用いることもで
きる。また、出力系の電動モータ６７を回転させること
により、前記左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵に伴う出力
部２０の作動により、前記出力部２０による反力を低減
できる。言い換えれば、操舵ハンドル１３の回転操作
が、電動モータ６７の回転によってアシストされる。

【００７８】ステヤバイワイヤ制御系すなわち電気制御
系の故障時には、入力部１０、出力部２０および流体圧
伝達部３０からなる油圧連結により、操舵ハンドル１３
の回転操作に応じた左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵がバ
ックアップされる。また、この油圧連結系の故障時に
は、初期チェックによるウォーニングによって、油圧連
結系が作動しないことを運転者に警告しておける。ま
た、各種センサ系の故障に対しては、他のセンサによる
代用、例えば操舵角センサ６２による検出値と操舵トル
クセンサ６３による検出値との互換、油圧センサ６１ａ
〜６１ｄの各検出値の互換などにより、各種センサがバ
ックアップされる。

【００７９】このように上記第１実施形態においては、
各部品の故障に対して各種バックアップが可能であり、
冗長度の高いシステムが実現されている。

【００８０】ｂ．第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について図面を用いて説明
すると、図２は、この第２実施形態に係る車両の操舵装
置の全体を概略的に示している。この第２実施形態にお
いては、上記第１実施形態の連通制御バルブ２４，２５
および操舵シミュレータ部５０を省略して油路３１，３
２間に油圧アシスト装置８０を接続するとともに、油圧
シリンダ１５とリザーバ１８との間にリザーバカットバ
ルブ９１および一方向バルブ９２を接続したものであ
る。なお、上記第１実施形態と同一機能の部材には同一
符号を付して、それらの説明を省略する。

【００８１】油圧アシスト装置８０は、油圧ポンプ８
１、アキュムレータ８２および調圧バルブ８３−１〜８
３−８を備えている。油圧ポンプ８１は、高圧油路８４
に高圧油を吐出する。アキュムレータ８２は、高圧油路
８４に接続されていて、高圧油路８４の油圧を一定に保
つ。この高圧油路８４には、高圧油路８４の作動油圧を
検出する油圧センサ６１ｅも接続されている。油圧セン
サ６１ｅでは、油圧ポンプ８１などの異常を検出するた
めに、検出油圧を電子制御回路７０に供給する。

【００８２】調圧バルブ８３−１〜８３−８は、一方向
バルブ、スプリングおよび電磁バルブなどをそれぞれ有
して同一に構成されており、非通電状態にて入出力間が
閉状態に維持される。また、調圧バルブ８３−１〜８３
−８は、電子制御回路７０により制御されて第１通電状
態にて調圧状態に切換えられ、この調圧状態にて入出力
間の油圧がスプリングの付勢力に応じた値に設定され
る。さらに、調圧バルブ８３−１〜８３−８は、電子制
御回路７０により制御されて第２通電状態にて入出力間
が開状態に切換えられる。

【００８３】調圧バルブ８３−１〜８３−４の各入力ポ
ートは、高圧油路８４にそれぞれ接続されている。調圧
バルブ８３−１の出力ポートは、油路３１に入力遮断制
御バルブ３３と油圧シリンダ２１との間にて接続されて
いる。調圧バルブ８３−２の出力ポートは、油路３２に
入力遮断制御バルブ３４と油圧シリンダ２１との間にて
接続されている。調圧バルブ８３−３の出力ポートは、
油路３１に入力遮断制御バルブ３３と油圧シリンダ１５
との間にて接続されている。調圧バルブ８３−４の出力
ポートは、油路３２に入力遮断制御バルブ３４と油圧シ
リンダ１５との間にて接続されている。

【００８４】調圧バルブ８３−５〜８３−８の各出力ポ
ートは、リザーバ１８に連通した低圧油路８５にそれぞ
れ接続されている。調圧バルブ８３−５の入力ポート
は、油路３１に入力遮断制御バルブ３３と油圧シリンダ
２１との間にて接続されている。調圧バルブ８３−６の
入力ポートは、油路３２に入力遮断制御バルブ３４と油
圧シリンダ２１との間にて接続されている。調圧バルブ
８３−７の入力ポートは、油路３１に入力遮断制御バル
ブ３３と油圧シリンダ１５との間にて接続されている。
調圧バルブ８３−８の入力ポートは、油路３２に入力遮
断制御バルブ３４と油圧シリンダ１５との間にて接続さ
れている。なお、これらの調圧バルブ８３−１〜８３−
８においては、調圧機能が電気的に制御されるもので
も、機械的に制御されるもの、例えばマニアル調整され
るものでもよい。

【００８５】リザーバカットバルブ９１および一方向バ
ルブ９２は並列に接続されている。リザーバカットバル
ブ９１は、電磁切換えバルブで構成されていて、非通電
状態で図示開状態に保たれ、電子制御回路７０により制
御されて通電状態で閉状態に切換えられる。一方向バル
ブ９２は、リザーバ１８から油圧シリンダ１５の作動油
の供給のみを許容し、油圧シリンダ１５からリザーバ１
８への作動油の供給を禁止する。

【００８６】次に、上記のように構成した第２実施形態
の動作を説明する。この場合も、まず、左右前輪４４
ａ，４４ｂを電気的に転舵制御、すなわちステアバイワ
イヤ方式によって左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵制御す
る第１転舵モードについて説明する。

【００８７】第１転舵モードにおいては、電子制御回路
７０は、入力遮断制御バルブ３３、３４に通電して、少
なくともバルブ３３，３４をそれぞれ閉状態に設定す
る。そして、調圧バルブ８３−１〜８３−８を非通電制
御して閉状態に保つとともに、リザーバカットバルブ９
１を非通電制御して開状態に保てば、操舵シミュレータ
部５０による操舵反力を除き、この第２実施形態に係る
車両の操舵装置は上記第１実施形態に係る車両の操舵装
置と同一機能を有する構成となる。したがって、この場
合には、スプリング５５ａ，５５ｂによる操舵反力を除
いて、上記第１実施形態の場合と同様に、運転者は適度
な操舵反力を感じながら操舵ハンドル１３を回転操作す
ることができるとともに、同操舵ハンドル１３の回転操
作により左右前輪４４ａ、４４ｂが転舵される。

【００８８】しかしながら、この第２実施形態に係る車
両の操舵装置においては、電子制御回路７０による油圧
アシスト装置８０およびリザーバカットバルブ９１の切
換え制御により、運転者の操舵ハンドル１３の操作に対
する操舵反力を油圧によって増減制御したり、左右前輪
４４ａ，４４ｂの転舵を油圧によってアシストできる。

【００８９】まず、運転者に対する操舵反力を低減する
制御について説明する。この場合、リザーバカットバル
ブ９１は、閉状態に切換えられる。この状態で、運転者
が操舵ハンドル１３を右方向に回転操作した場合、調圧
バルブ８３−７は開状態に切換えられ、調圧バルブ８３
−３は閉状態に保たれ、かつ調圧バルブ８３−４，８３
−８は調圧状態に切換えられる。なお、この右方向への
操舵ハンドル１３の回転は、電子制御回路７０により、
操舵トルクセンサ６３からの検出操舵トルク（場合によ
っては、操舵角センサ６２からの検出操舵角）に基づい
て判定される。

【００９０】この場合、調圧バルブ８３−４，８３−８
により調圧される作動油圧が油圧シリンダ１５の油室１
５ｂ内の作動油圧よりも高いことを条件に、油圧ポンプ
８１から吐出された作動油が油室１５ｂに流入する。一
方、油圧シリンダ１５の油室１５ａ内の作動油は調圧バ
ルブ８３−７を介してリザーバ１８に排出される。した
がって、調圧バルブ８３−４，８３−８により調圧され
る作動油圧をある程度高く設定しておけば、ピストンロ
ッド１６の前進（図示左方向への変位）は油圧ポンプ８
１から吐出された作動油の流入によって助長され、運転
者による操舵ハンドル１３の回転操作に対する操舵反力
が低減される。なお、閉状態に設定されているリザーバ
カットバルブ９１および一方向バルブ９２の作用によ
り、油室１５ｂとリザーバ１８との間の作動油の給排は
禁止される。

【００９１】また、リザーバカットバルブ９１を閉状態
に制御した前記状態で、運転者が操舵ハンドル１３を左
方向に回転操作すると、前記場合と同様に、検出操舵ト
ルク（場合によっては、前記検出操舵角）に基づく電子
制御回路７０の制御により、調圧バルブ８３−８は開状
態に切換えられ、調圧バルブ８３−４は閉状態に保た
れ、かつ調圧バルブ８３−３，８３−７は調圧状態に切
換えられる。

【００９２】この場合、調圧バルブ８３−８，８３−
３，８３−７、リザーバカットバルブ９１および一方向
バルブ９２が、前記操舵ハンドル１３の右方向の回転操
作時における調圧バルブ８３−７，８３−４，８３−
８、リザーバカットバルブ９１および一方向バルブ９２
とそれぞれ同様に動作する。したがって、調圧バルブ８
３−３，８３−７により調圧される作動油圧をある程度
高く設定しておけば、油圧ポンプ８１から吐出された作
動油が油室１５ａに流入するとともに、油圧シリンダ１
５の油室１５ｂ内の作動油は調圧バルブ８３−８を介し
てリザーバ１８に排出される。これにより、ピストンロ
ッド１６の後退は油圧ポンプ８１によって吐出された作
動油の流入によって助長され、運転者による操舵ハンド
ル１３の回転操作に対する操舵反力が低減される。

【００９３】次に、運転者に対する操舵反力を増加する
制御について説明する。この場合、リザーバカットバル
ブ９１は、開状態に保たれる。この状態で、運転者が操
舵ハンドル１３を右方向に回転操作した場合、前記場合
と同様に、検出操舵トルク（場合によっては、前記検出
操舵角）に基づく電子制御回路７０の制御により、調圧
バルブ８３−４，８３−８は閉状態に保たれ、調圧バル
ブ８３−３，８３−７は調圧状態に切換えられる。

【００９４】この場合、調圧バルブ８３−３，８３−７
によって調圧される作動油圧が油圧シリンダ１５の油室
１５ａ内の作動油圧よりも低いことを条件に、油室１５
ａ内の作動油は調圧バルブ８３−７を介してリザーバ１
８に流出する。逆に、調圧バルブ８３−３，８３−７に
よって調圧される作動油圧が油圧シリンダ１５の油室１
５ａ内の作動油圧よりも高ければ、油圧ポンプ８１から
吐出された作動油が油室１５ａ内に流入する。したがっ
て、調圧バルブ８３−３，８３−７によって調圧される
作動油圧をある程度高く設定しておけば、ピストンロッ
ド１６の前進（図示左方向への変位）が油圧ポンプ８１
から吐出された作動油の油室１５ａへの流入によって阻
止され、運転者による操舵ハンドル１３の回転操作に操
舵反力が増加制御される。なお、油室１５ａの作動油の
流入出による油室１５ｂ内の作動油の過不足は、開状態
に保たれているリザーバカットバルブ９１を介したリザ
ーバ１８に対する作動油の給排で賄われる。

【００９５】また、リザーバカットバルブ９１を開状態
に保った前記状態で、運転者が操舵ハンドル１３を左方
向に回転操作した場合、前記場合と同様に、検出操舵ト
ルク（場合によっては、前記検出操舵角）に基づく電子
制御回路７０の制御により、調圧バルブ８３−３，８３
−７は閉状態に保たれ、調圧バルブ８３−４，８３−８
は調圧状態に切換えられる。

【００９６】この場合、調圧バルブ８３−３，８３−
７，８３−４，８３−８およびリザーバカットバルブ９
１は、前記操舵ハンドル１３の右方向の回転時における
調圧バルブ８３−４，８３−８，８３−３，８３−７お
よびリザーバカットバルブ９１と同様に動作する。した
がって、調圧バルブ８３−４，８３−８によって調圧さ
れる作動油圧をある程度高く設定しておけば、ピストン
ロッド１６の後退（図示右方向への変位）が油圧ポンプ
８１から吐出された作動油の油室１５ｂへの流入によっ
て阻止され、運転者による操舵ハンドル１３の回転操作
に操舵反力が増加制御される。なお、この場合も、油室
１５ａ内の作動油の過不足は、リザーバカットバルブ９
１を介したリザーバ１８に対する作動油の給排で賄われ
る。

【００９７】このよう操舵反力の増減制御を、上記第１
実施形態で説明した電動モータ６６による操舵反力制御
に加えて用いれば、電動モータ６６の出力を小さくでき
同電動モータ６６を小型化できる。また、電動モータ６
６の異常時に、電動モータ６６による反力制御に代えて
この油圧による操舵反力の制御を用いるようにすれば、
同電動モータ６６の異常時にも適切な操舵反力を得るこ
とができる。

【００９８】次に、出力部２０による左右前輪４４ａ，
４４ｂの転舵制御を、油圧アシスト装置８０により制御
する場合について説明する。この場合、運転者が操舵ハ
ンドル１３を右方向に回転操作した場合、調圧バルブ８
３−６は開状態に切換えられ、調圧バルブ８３−２は閉
状態に保たれ、かつ調圧バルブ８３−１，８３−５は調
圧状態に切換えられる。なお、この右方向への操舵ハン
ドル１３の回転は、電子制御回路７０により、操舵角セ
ンサ６２からの検出操舵角に基づいて判定される。

【００９９】この場合、調圧バルブ８３−１，８３−５
により調圧される作動油圧が油圧シリンダ２１の油室２
１ｂ内の作動油圧よりも高いことを条件に、油圧ポンプ
８１から吐出された作動油が油室２１ｂに流入する。一
方、油圧シリンダ２１の油室２１ａ内の作動油は調圧バ
ルブ８３−６を介してリザーバ１８に排出される。した
がって、調圧バルブ８３−１，８３−５により調圧され
る作動油圧を高く設定しておけば、ピストンロッド２２
の前進（図示左方向への変位）は油圧ポンプ８１から吐
出された作動油の油室２１ｂへの流入によって助長さ
れ、ピストンロッド２２の前進方向への推進力が増加す
る。このピストンロッド２２の推進力の増加はスクリュ
ーロッド２７およびナット２８により回転シャフト２９
の回転力に変換され、同回転力は電動モータ６７による
左右前輪４４ａ、４４ｂを右方向に転舵するための連結
シャフト４１の回転を助長する。その結果、この油圧ア
シスト装置８０によって、左右前輪４４ａ，４４ｂの転
舵がアシストされる。

【０１００】また、運転者が操舵ハンドル１３を左方向
に回転操作した場合、操舵角センサ６２からの検出操舵
角に基づく電子制御回路７０により、調圧バルブ８３−
５は開状態に切換えられ、調圧バルブ８３−１は閉状態
に保たれ、かつ調圧バルブ８３−２，８３−６は調圧状
態に切換えられる。

【０１０１】この場合、調圧バルブ８３−５，８３−
１，８３−２、８３−６は、前記操舵ハンドル１３の右
方向の回転操作時における調圧バルブ８３−６，８３−
２，８３−１，８３−５とそれぞれ同様に動作する。し
たがって、調圧バルブ８３−２，８３−６により調圧さ
れる作動油圧を高く設定しておけば、ピストンロッド２
２の後退（図示右方向への変位）は油圧ポンプ８１から
吐出された作動油の油室２１ａへの流入によって助長さ
れ、ピストンロッド２２の後退方向への推進力が増加す
る。このピストンロッド２２の推進力の増加はスクリュ
ーロッド２７およびナット２８により回転シャフト２９
の回転力に変換され、同回転力は電動モータ６７による
左右前輪４４ａ、４４ｂを左方向に転舵するための連結
シャフト４１の回転を助長する。その結果、この場合
も、この油圧アシスト装置８０によって、左右前輪４４
ａ，４４ｂの転舵がアシストされる。

【０１０２】この油圧による左右前輪４４ａ、４４ｂの
転舵アシストを、上記第１実施形態で説明した電動モー
タ６７による転舵制御に加えて用いることにより、電動
モータ６７の出力を小さくできて同電動モータ６７を小
型化できる。

【０１０３】次に、電気系に異常が生じて、左右前輪４
４ａ，４４ｂを油圧によって転舵制御する第２転舵モー
ドについて説明する。この第２転舵モードにおいては、
入力遮断制御バルブ３３，３４が開状態に切換えられ、
調圧バルブ８３−１〜８３−８が閉状態に保たれ、リザ
ーバカットバルブ９１が開状態に保たれれば、この第２
実施形態に係る車両の操舵装置は上記第１実施形態に係
る車両の操舵装置と同一機能を有する構成となる。した
がって、この場合にも、上記第１実施形態の場合と同様
に、運転者は適度な操舵反力を感じながら操舵ハンドル
１３の回転操作することができるとともに、同操舵ハン
ドル１３の回転操作により左右前輪４４ａ、４４ｂが転
舵される。

【０１０４】しかしながら、この第２実施形態に係る車
両の操舵装置においては、電子制御回路７０が少なくと
も各種バルブ３３，３４，９１，８３−１〜８３−８の
制御が可能であれば、運転者の操舵ハンドル１３の操作
に対する操舵反力を油圧によって低減することができ
る。

【０１０５】この場合、少なくとも、調圧バルブ８３−
１，８３−２は閉状態に保たれるとともに、リザーバカ
ットバルブ９１は閉状態に切換えられる。この状態で、
運転者が操舵ハンドル１３を右方向に回転操作した場
合、入力遮断制御バルブ３３は開状態に保たれ、かつ入
力遮断制御バルブ３４は閉状態に切換えられる。また、
調圧バルブ８３−６は開状態に切換えられ、調圧バルブ
８３−３，８３−５，８３−７は閉状態に保たれ、かつ
調圧バルブ８３−４，８３−８は調圧状態に切換えられ
る。なお、この右方向への操舵ハンドル１３の回転は、
電子制御回路７０により、操舵トルクセンサ６３からの
検出操舵トルク（場合によっては、操舵角センサ６２か
らの検出操舵角）に基づいて判定される。

【０１０６】この場合、操舵ハンドル１３の右方向の回
転により、上記第１実施形態の場合と同様な回転シャフ
ト１４、ナット１２およびスクリューロッド１１の作用
により、ピストンロッド１６およびピストン１７が前進
（図示左方向へ変位）する。このピストンロッド１６の
前進により、油圧シリンダ１５の油室１５ａ内の作動油
は、入力遮断制御バルブ３３を介して油圧シリンダ２１
の油室２１ｂに流入する。一方、調圧バルブ８３−４，
８３−８により調圧される作動油圧が油圧シリンダ１５
の油室１５ｂ内の作動油圧よりも高いことを条件に、油
圧ポンプ８１から吐出された作動油が油室１５ｂに流入
する。したがって、ピストンロッド１６およびピストン
１７の前進は、油圧アシスト装置８０の油圧力によって
助長される。

【０１０７】一方、油圧シリンダ１５の油室１５ａから
油圧シリンダ２１の油室２１ｂへの前記作動油の流入に
より、ピストンロッド２２およびピストン２３も前進
（図示左方向へ変位）する。このとき、油圧シリンダ２
１の油室２１ａ内の作動油は調圧バルブ８３−６を介し
てリザーバ１８に流出する。そして、このピストンロッ
ド２２およびピストン２３が前進すると、上記第１実施
形態の場合と同様なスクリューロッド２７、ナット２
８、回転シャフト２９および連結シャフト４１の作用に
より、ピニオンギヤ４２が回転する。このピニオンギヤ
４２の回転によりラック軸４３が軸線方向に変位して左
右前輪４４ａ，４４ｂは右方向に転舵される。

【０１０８】また、調圧バルブ８３−１，８３−２が閉
状態に保たれるとともに、リザーバカットバルブ９１が
閉状態に切換えられた状態で、操舵ハンドル１３が左方
向に回転操作された場合、操舵トルクセンサ６３からの
検出操舵トルク（場合によっては、操舵角センサ６２か
らの検出操舵角）に基づく電子制御回路７０により、各
種バルブ３３，３４，８３−３〜８３−８は次のように
制御される。すなわち、入力遮断制御バルブ３４は開状
態に保たれ、かつ入力遮断制御バルブ３３は閉状態に切
換えられる。また、調圧バルブ８３−５は開状態に切換
えられ、調圧バルブ８３−４，８３−６，８３−８は閉
状態に保たれ、かつ調圧バルブ８３−３，８３−７は調
圧状態に切換えられる。

【０１０９】この場合、操舵ハンドル１３の左方向の回
転により、上記第１実施形態の場合と同様な回転シャフ
ト１４、ナット１２およびスクリューロッド１１の作用
により、ピストンロッド１６およびピストン１７が後退
（図示右方向へ変位）する。この場合、入力遮断制御バ
ルブ３４，３３および調圧バルブ８３−５，８３−４，
８３−６，８３−８，８３−３，８３−７は、前記操舵
ハンドル１３の右方向への回転操作時における入力遮断
制御バルブ３３，３４および調圧バルブ８３−６，８３
−３，８３−５，８３−７，８３−４，８３−８とそれ
ぞれ同様に機能する。これにより、油圧シリンダ１５の
油室１５ｂ内の作動油はリザーバ１８に流出され、油圧
ポンプ８１から吐出された作動油が油室１５ａに流入す
る。したがって、ピストンロッド１６およびピストン１
７の後退は、油圧アシスト装置８０の油圧力によって冗
長される。

【０１１０】また、油圧シリンダ１５の油室１５ｂから
流出された作動油は油圧シリンダ２１の油室２１ａに流
入し、油圧シリンダ２１の油室２１ｂ内の作動油はリザ
ーバ１８に流出する。これにより、ピストンロッド２２
は後退し、スクリューロッド２７、ナット２８、回転シ
ャフト２９および連結シャフト４１の作用により、ピニ
オンギヤ４２は前記操舵ハンドル１３の右方向への回転
時とは逆方向に回転し、ラック軸４３が軸線方向の変位
により左右前輪４４ａ，４４ｂは左方向に転舵される。

【０１１１】このような動作説明からも解るように、第
２転舵モードにおいても、運転者による操舵ハンドル１
３の左右方向への回転操作により、左右前輪が左右方向
に転舵される。また、この運転者による操舵ハンドル１
３の回転操作時には、上記第１実施形態と同様なコイル
スプリング１９ａ，１９ｂ，２６ａ，２６ｂなどの操舵
反力が、油圧アシスト装置８０によるピストンロッド１
６の軸線方向の動きに対する助長によって減少制御され
るので、運転者は操舵ハンドル１３を軽快に回転操作す
ることができるようになる。

【０１１２】次に、この第２実施形態に係る車両の操舵
装置の異常判定について説明する。この場合も、上記第
１実施形態の場合と同様に、第１転舵モードから第２転
舵モードへ切換えたり、異常発生時にその種類ごとにウ
ォーニングランプなどの点灯により運転者に異常発生を
知らせたりする。また、この第２実施形態においても、
上記第１実施形態と同様に種々の異常判定を行なうもの
であるが、以下においては、上記第１実施形態の場合と
同様な異常判定の説明を省略し、第２実施形態に特有の
異常判定についてのみ説明する。

【０１１３】この異常判定の中に、油圧アシスト装置８
０によって発生され油圧を用いた右旋回時機能判定およ
び左旋回時機能判定がある。なお、この異常判定は、車
両停止中（パーキングブレーキの作動により検出）かつ
操舵ハンドル１３が運転者により回動操作されていない
状態（操舵トルクセンサによって検出される操舵角が極
小である）に行なわれる。これらの条件が成立しなくな
った場合には、前記異常判定は中断される。

【０１１４】まず、右旋回時機能判定について説明す
る。この場合、電子制御回路７０は、入力遮断制御バル
ブ３３，３４およびリザーバカットバルブ９１を閉状態
に切換える。また、調圧バルブ８３−２，８３−４，８
３−６，８３−８を閉状態に保つとともに、調圧バルブ
８３−１，８３−３，８３−５，８３−７を調圧状態に
切換える。この状態では、油路３１における入力遮断制
御バルブ３３の両側の各作動油圧が、それぞれ調圧バル
ブ８３−３，８３−７によって設定される油圧値および
調圧バルブ８３−１，８３−５によって設定される油圧
値になるはずである。

【０１１５】この状態で、電子制御回路７０は、油圧セ
ンサ６１ａ，６１ｃによる検出油圧を入力し、いずれか
一方の検出油圧が所定油圧よりも低いとき、油圧アシス
ト装置８０の異常を判定する。そして、両検出油圧が所
定油圧値よりも共に高いとき、油圧アシスト装置８０の
正常を判定する。このとき、調圧バルブ８３−３，８３
−７によって設定される油圧値と調圧バルブ８３−１，
８３−５によって設定される油圧値とはそれぞれ異なっ
ているので、油圧センサ６１ａ，６１ｃによる両検出油
圧が異なれば入力遮断制御バルブ３３の正常を判定し、
同一であれば入力遮断制御バルブ３３の異常を判定す
る。なお、この場合、通常、調圧バルブ８３−３，８３
−７によって設定される油圧値は、調圧バルブ８３−
１，８３−５によって設定される油圧値よりも低い。

【０１１６】一方、この状態では、油圧シリンダ１５の
油室１５ｂおよび油圧シリンダ２１の油室２１ａの流出
油路は全て閉ざされているので、ピストンロッド１６，
２２は共に拘束され、操舵ハンドル１３は回転しないと
ともに、左右前輪４４ａ，４４ｂも転舵されないはずで
ある。したがって、この異常判定を、運転者に違和感を
与えることなく行なえるとともに短時間で行なえる。

【０１１７】また、ピストンロッド１６，２２（操舵ハ
ンドル１３および左右前輪４４ａ，４４ｂ）が拘束され
ていることを用いて、油圧シリンダ１５，２１およびそ
れらの周辺の油圧系の異常も判定できる。具体的には、
電子制御回路が、操舵角センサ６２からの検出操舵角お
よび転舵角センサ６４からの検出実転舵角を入力し、検
出操舵角が異常判定前と異なる場合には、油圧シリンダ
１５およびその周辺の油圧系の異常を判定する。検出実
転舵角が異常判定前と異なる場合には、油圧シリンダ２
１およびその周辺の油圧系の異常を判定する。それ以外
の場合には、油圧シリンダ１５，２１およびそれらの周
辺の油圧系の正常を判定する。

【０１１８】次に、左旋回時機能判定について説明す
る。この場合も、電子制御回路７０は、入力遮断制御バ
ルブ３３，３４およびリザーバカットバルブ９１を閉状
態に切換える。そして、調圧バルブ８３−１，８３−
３，８３−５，８３−７を閉状態に保つとともに、調圧
バルブ８３−２，８３−４，８３−６，８３−８を調圧
状態に切換える。この状態では、油路３２における入力
遮断制御バルブ３４の両側の各作動油圧が、それぞれ調
圧バルブ８３−４，８３−８によって設定される油圧値
および調圧バルブ８３−２，８３−６によって設定され
る油圧値になるはずである。

【０１１９】この状態で、油圧センサ６１ｂ，６１ｄに
よる検出油圧に基づいて、前述の場合と同様にして、油
圧アシスト装置８０の正常および異常を判定する。ま
た、この場合も、調圧バルブ８３−４，８３−８によっ
て設定される油圧値は、調圧バルブ８３−２，８３−６
によって設定される油圧値よりも低く異なっているの
で、油圧センサ６１ｂ，６１ｄによる両検出油圧に基づ
いて入力遮断制御バルブ３３の正常および異常を判定す
る。

【０１２０】また、この場合も、油圧シリンダ１５の油
室１５ａおよび油圧シリンダ２１の油室２１ｂの流出油
路は全て閉ざされているので、ピストンロッド１６，２
２は共に拘束され、操舵ハンドル１３は回転しないとと
もに、左右前輪４４ａ，４４ｂも転舵されないはずであ
る。したがって、この異常判定も、運転者に違和感を与
えることなく行なえるとともに短時間で行なえる。

【０１２１】そして、操舵角センサ６２からの検出操舵
角および転舵角センサ６４からの検出実転舵角に基づい
て、油圧シリンダ１５およびその周辺の油圧系の異常を
判定できる点も前記場合と同じである。そして、このよ
うな左旋回時機能判定は、前述した右旋回時機能判定と
交互にされるようにするとよい。

【０１２２】また、前記左旋回時機能判定および右旋回
時機能判定において、油圧シリンダ１５の両油室１５
ａ，１５ｂのうちの油圧アシスト装置８０による作動油
圧を導入した油室と他方の油室の両作動油圧を比較し
て、他方の油室の作動油圧が作動油を導入した油室の作
動油圧よりも所定値以上低いとき、ピストン１７の作動
不良とする。また、油圧シリンダ２１の場合も同様に、
両油室２１ａ，２１ｂのうちの油圧アシスト装置８０に
よる作動油圧を導入した油室と他方の油室の両作動油圧
を比較して、ピストン２３の作動不良を判定できる。な
お、油圧シリンダ１５の各油室１５ａ，１５ｂは油圧セ
ンサ６１ａ，６１ｂによってそれぞれ検出され、油圧シ
リンダ２１の各油室２１ａ、２１ｂは油圧センサ６１
ｄ，６１ｃによってそれぞれ検出される。

【０１２３】さらに、前記左旋回時機能判定および右旋
回時機能判定を交互にする場合において、油圧シリンダ
１５の両油室１５ａ，１５ｂのうちの油圧アシスト装置
８０による作動油圧を導入した油室と他方の油室の両作
動油圧を、左旋回時機能判定および右旋回時機能判定ご
とにそれぞれ比較する。そして、左旋回時機能判定およ
び右旋回時機能判定の一方の判定において作動油圧を導
入した油室の作動油圧が他方の油室の作動油圧より高
く、他方の判定において作動油圧を導入した油室の作動
油圧が他方の油室の作動油圧より低い場合には、油圧セ
ンサ６１ａ，６１ｂの異常（油圧センサのゲイン異常）
と判定する。また、油圧シリンダ２１の場合も同様に、
両油室２１ａ，２１ｂのうちの油圧アシスト装置８０に
よる作動油圧を導入した油室と他方の油室の両作動油圧
を比較して、油圧センサ６１ｃ，６１ｄの異常を判定で
きる。

【０１２４】さらに、前述した左旋回時機能判定および
右旋回時機能判定における操舵ハンドル１３および左右
前輪４４ａ，４４ｂの拘束を電動モータ６６，６７によ
りそれぞれ実現して、油圧アシスト系および電気アシス
ト系の両異常を同時に判定できるようにするようにもで
きる。この場合、前記左旋回時機能判定においては、調
圧バルブ８３−８，８３−６を開状態に切換えて、油圧
シリンダ１５の油室１５ｂおよび油圧シリンダ２１の油
室２１ａ内の作動油をリザーバ１８に流出可能とする。
また、前記右旋回時機能判定においては、調圧バルブ８
３−７，８３−５を開状態に切換えて、油圧シリンダ１
５の油室１５ａおよび油圧シリンダ２１の油室２１ｂ内
の作動油をリザーバ１８に流出可能とする。

【０１２５】この状態で、ピストンロッド１６が変位し
ないように、操舵角センサ６２によって検出された操舵
角がほぼ一定に保たれるように電動モータ６６を駆動制
御する。また、ピストンロッド２２が変位しないよう
に、転舵角センサ６４によって検出された実転舵角がほ
ぼ一定に保たれるように電動モータ６７を駆動制御す
る。これらの場合、油圧センサ６１ａ〜６１ｅによって
検出される各油圧が所定の油圧範囲内にあり、かつピス
トンロッド１６，２２がほぼ静止していて検出操舵角お
よび検出実転舵角が所定範囲以内に納まっていれば、油
圧アシスト装置８０、油圧シリンダ１５，２１などの油
圧アシスト系および電動モータ６６，６７を含む電気ア
シスト系が共に正常であると判定する。それ以外のとき
には、油圧アシスト系または電気アシスト系に異常が発
生していると判定する。

【０１２６】また、電動モータ６６，６７に流れる電流
の実行値と、油圧センサ６１ａ〜６１ｃによって検出さ
れた作動油圧が対応関係にあることも、前記油圧アシス
ト系および電気アシスト系の異常判定に加えてもよい。
さらに、油圧センサ６１ａ〜６１ｃによって検出される
全ての作動油圧がほぼ所定油圧であることを、油圧アシ
スト系の判定条件に加えるとよい。

【０１２７】次に、運転者が操舵ハンドル１３を回転操
作しながら、油圧系の異常を判定するマニュアル加圧モ
ードによる判定について説明する。この場合、電子制御
回路７０は、入力遮断制御バルブ３３，３４およびリザ
ーバカットバルブ９１を開状態に保ち、調圧バルブ８３
−１〜８３−８を閉状態に保つ。そして、操舵ハンドル
１３を左右に回転しながら、操舵角センサ６２による検
出操舵角および油圧センサ６１ａ〜６１ｄによる検出油
圧に基づいて油圧シリンダ１５，２１、油路３１，３２
などの油圧系の異常を判定する。

【０１２８】この状態では、操舵ハンドル１３が右方向
に回転操作されると、油圧シリンダ１５の油室１５ａお
よび油圧シリンダ２１の油室２１ｂの各作動油圧がほぼ
同じになるとともに、油圧シリンダ１５の油室１５ｂお
よび油圧シリンダ２１の油室２１ａの各作動油圧がほぼ
同じになるはずである。そして、油室１５ａ，２１ｂの
各作動油圧は、油室１５ｂ，２１ａの各作動油圧よりも
高くなるはずである。一方、操舵ハンドル１３が左方向
に回転操作された場合も、油室１５ｂ，２１ａの各作動
油圧がほぼ同じなるとともに、油室１５ａ，２１ｂの各
作動油圧も同じになるが、油室１５ｂ，２１ａの各作動
油圧は油室１５ａ，２１ｂの各作動油圧よりも高くなる
はずである。

【０１２９】このような条件下で、電子制御回路７０
は、操舵角センサ６２からの操舵角により操舵ハンドル
１３が右方向に回転操作されたか、左方向に回転操作さ
れたかを判定する。そして、油圧センサ６１ａ〜６１ｅ
によって検出される各油室１５ａ，１５ｂ，２１ａ，２
１ｂの作動油圧が前記関係にあるかにより、油圧シリン
ダ１５，２１、油路３１，３２などの油圧系の異常を判
定できる。また、この油圧系の異常が全くないことが他
の判定により判明していれば、油圧センサ６１ａ〜６１
ｄの異常判定も可能である。

【０１３０】次に、上記第２実施形態における各部の故
障に対するバックアップ方法について、まとめて説明し
ておく。出力系の電動モータ６７に故障が発生した場合
には、上記第１実施形態の場合と同様に、入力部１０、
出力部２０および流体圧伝達部３０からなる油圧連結、
および／または電動モータ６６の回転により、操舵ハン
ドル１３の回転操作に応じた左右前輪４４ａ，４４ｂの
転舵がバックアップされる。また、この第２実施形態に
おいては、油圧連結しなくても、油圧ポンプ８１、アキ
ュムレータ８２などを含む油圧アシスト装置８０によ
り、左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵がバックアップされ
る。

【０１３１】入力系の電動モータ６６に故障が発生した
場合には、上記第１実施形態の場合と同様に、コイルス
プリング１９ａ，１９ｂの機械的な反力、および／また
は出力部２０の反力により、操舵ハンドル１３の回転操
作に対する操舵反力の付与がバックアップされる。ま
た、この第２実施形態においては、油圧連結しなくて
も、油圧ポンプ８１、アキュムレータ８２などを含む油
圧アシスト装置８０により、操舵ハンドル１３の回転操
作に対する操舵反力の付与がバックアップされる。逆
に、前記油圧アシスト装置８０により、操舵ハンドル１
３の回転操作に対するアシストも可能である。

【０１３２】油圧アシスト装置８０に故障が発生した場
合には、電動モータ６６，６７を用いることなく、入力
部１０、出力部２０および流体圧伝達部３０からなる油
圧連結により、操舵ハンドル１３の回転および回転操作
力を左右前輪４４ａ，４４ｂ側に伝達して、左右前輪４
４ａ，４４ｂを操舵できる。また、操舵ハンドル１３の
回転操作に対する反力も、前記油圧連結で確保される。
さらに、入力系の電動モータ６６を用いれば、操舵ハン
ドル１３の回転操作に対する操舵反力の調整も可能とな
る。また、出力系の電動モータ６７を用いれば、左右前
輪４４ａ，４４ｂの転舵のアシストも可能となる。

【０１３３】さらに、ステヤバイワイヤ制御系すなわち
電気制御系の故障、油圧連結系の故障、および各種セン
サ系の故障に対しても、上記第１実施形態と同様なバッ
クアップがなされる。したがって、この第２実施形態に
おいても、各部品の故障に対して各種バックアップが可
能であり、冗長度の高いシステムが実現されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る車両の操舵装置
の全体概略図である。

【図２】 本発明の第２実施形態に係る車両の操舵装置
の全体概略図である。

【符号の説明】

１０…入力部、１０ａ…回転力−推進力変換機構、１０
ｂ…推進力−流体圧変換機構、１１…スクリューロッ
ド、１２…ナット、１３…操舵ハンドル、２０…出力
部、２０ａ…流体圧−推進力変換機構、２０ｂ…推進力
−回転力変換機構、２７…スクリューロッド、２８…ナ
ット、３０…流体圧伝達部、３３，３４…入力遮断制御
バルブ、４２…ピニオンギヤ、４３…ラック軸、４４
ａ，４４ｂ…左右前輪、５０…操舵シミュレータ部、６
６，６７…電動モータ、７０…電子制御回路、８０…油
圧アシスト装置、８１…油圧ポンプ、８３−１〜８３−
８…調圧バルブ、９１…リザーバカットバルブ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端にて転舵輪を接続してなり軸線方向の
   変位に応じて同転舵輪を左右に転舵するラック軸と、前
   記ラック軸と噛み合って軸線回りの回転により同ラック
   軸を軸線方向に変位させるピニオンギヤとを備えた車両
   の操舵装置において、 運転者によって入力された操舵力を流体圧に変換する入
   力手段と、 前記変換された流体圧を回転力に変換して同変換した回
   転力により前記ピニオンギヤを軸線回りに回転させる出
   力手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
2. 【請求項２】前記請求項1に記載した車両の操舵装置に
   おいて、さらに、 前記入力手段に流体圧を供給することにより前記運転者
   によって入力される操舵力に対する反力を付与する操舵
   反力付与手段を設けた車両の操舵装置。
3. 【請求項３】前記請求項1または２に記載した車両の操
   舵装置において、前記入力手段を、 運転者によって操作される操作部に入力された回転力を
   軸線方向に変位可能な入力側作動部材の推進力に変換す
   る回転力−推進力変換機構と、 前記入力側作動部材の推進力を流体圧に変換するととも
   に前記入力側作動部材の軸線方向の変位を所定範囲内に
   制限する構造を有する推進力−流体圧変換機構と、 前記推進力−流体圧変換機構に組み付けられて前記入力
   側作動部材および前記入力手段の操作部を中立位置に付
   勢する中立付勢機構とで構成した車両の操舵装置。
4. 【請求項４】前記請求項1ないし３のうちのいずれか一
   つに記載した車両の操舵装置において、さらに、 前記入力手段と前記出力手段との間に設けられて同入力
   手段から同出力手段への流体圧の伝達を選択的に遮断す
   る遮断弁と、 前記入力手段にて変換された流体圧とは独立して前記ピ
   ニオンギヤを軸線回りに回転駆動する回転駆動手段とを
   設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
5. 【請求項５】前記請求項４に記載した車両の操舵装置に
   おいて、前記出力手段を、 前記入力手段によって変換された流体圧を軸線方向に変
   位可能な出力側作動部材の推進力に変換する流体圧−推
   進力変換機構と、 前記流体圧−推進力変換機構によって変換された推進力
   を回転力に変換して前記ピニオンギヤに伝達する推進力
   ―回転力変換機構と、 前記回転駆動手段による前記ピニオン軸の回転駆動時
   に、前記流体圧−推進力変換機構にて発生されて前記出
   力側作動部材の変位に対抗する反力を選択的に解除する
   反力解除手段とで構成した車両の操舵装置。
6. 【請求項６】前記請求項５に記載した車両の操舵装置に
   おいて、さらに、 前記流体圧−推進力変換機構における流体圧を検出する
   圧力検出手段を設けた車両の操舵装置。