JP5034446B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関し、特に、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に過度の負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置に関する。

従来、車輌のステアリング系に対して補助トルクを付与するために、モータを動力源とする電動操舵補助装置と車輌の車軸駆動源としての内燃機関を動力源とする油圧操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置であって、ステアリング系が必要とする補助トルクを車速に応じた比率で電動操舵補助と油圧操舵補助とに分担させるパワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載のパワーステアリング装置は、車速が低速で大きな操舵補助トルクが必要な場合には油圧操舵補助装置により操舵補助トルクを発生させ、電動操舵補助装置の付加を低減させる。

また、電動操舵補助制御装置と油圧操舵補助装置とを備え、ステアリング操舵状態に基づいて必要な補助トルクを演算し、演算した必要な補助トルクが電動操舵補助制御装置の発生可能な最大補助トルクよりも大きい場合に、その不足分を油圧操舵補助装置で発生させるパワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特許文献２に記載のパワーステアリング装置は、電動操舵補助装置の温度を温度センサで検知し、検知した温度が所定温度より高ければ、電動操舵補助装置が発生させる操舵補助トルクを制限し、油圧操舵補助装置が発生させる操舵補助トルクでその制限した分を補うようにして、電動操舵補助装置が過熱するのを防止する。
特開２００６−２１３０９４号公報 特開２００５−１３２２０１号公報

しかしながら、特許文献１又は２に記載のパワーステアリング装置は、何れも、電動操舵補助装置が受ける負荷を低減させる手段を備えるが、油圧操舵補助装置が受ける負荷を低減させる手段を備えていない。

従って、油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を高い状態で維持させ、作動油の温度を上昇させてしまい、ひいては、油圧ポンプとその回転軸との間で焼き付けを発生させてしまう場合もある。

上述の点に鑑み、本発明は、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に過度の負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係るパワーステアリング装置は、油圧ポンプにより操舵補助力を発生させる油圧操舵補助装置を備えるパワーステアリング装置であって、前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制限する吐出圧制限手段を備えることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係るパワーステアリング装置であって、電動モータにより操舵補助力を発生させる電動操舵補助装置を備えることを特徴とする。

また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記吐出圧制限手段は、前記油圧ポンプに連通される高圧流路と該油圧ポンプのリザーバタンクに連通される低圧流路との間にリリーフ弁を備えることを特徴とする。

また、第四の発明は、第一又は第二の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記吐出圧制限手段は、前記油圧操舵補助装置のロータリーバルブにおける相対回転を所定回転角度範囲に制限する相対回転角制限手段を備え、該相対回転角制限手段により前記油圧ポンプとリザーバタンクとを連通させる流路をロータリーバルブ内で確保することにより前記吐出圧を所定圧以下に制限することを特徴とする。

また、第五の発明に係るパワーステアリング装置は、油圧ポンプにより操舵補助力を発生させる油圧操舵補助装置と電動モータにより操舵補助力を発生させる電動操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置であって、前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定圧以下に制御する吐出圧制限手段と、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記設定圧を増大させる設定圧変更手段と、を備えることを特徴とする。

また、第六の発明は、第五の発明に係るパワーステアリング装置であって、前記油圧ポンプに連通される高圧流路とリザーバタンクに連通される低圧流路との間に電磁リリーフ弁を備え、前記設定圧変更手段は、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記電磁リリーフ弁を制御して前記所定圧を増大させることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、パワーステアリング装置を構成する油圧操舵補助装置に多大な負荷が掛かるのを防止する機構を備えたパワーステアリング装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係るパワーステアリング装置１００の構成例を示す図である。パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１、電動操舵補助装置２、油圧操舵補助装置３、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４、ラックボデー５、ラックバー６及び圧力センサ７等から構成される。

電動操舵補助装置２は、コラムアシスト式であり、トルクセンサ２０、モータ２１から構成され、ステアリングホイール１における入力トルク（電動操舵補助装置２の入力軸におけるトルク）ＴＭにモータ２１による補助トルクＴ０を加えて出力トルク（電動操舵補助装置２の出力軸におけるトルク）Ｔ１とし、油圧操舵補助装置３にその出力トルクＴ１を入力する。

油圧操舵補助装置３は、ロータリー式コントロールバルブを備えたラックピニオン式の操舵補助装置であり、コントロールバルブ部３０、パワーシリンダ３１、油圧ポンプ３２、リザーバタンク３３、配管３４〜３７から構成され、電動操舵補助装置２が出力する出力トルクＴ１によりコントロールバルブ部３０が操作され、パワーシリンダ３１でラック推進力を発生させる。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、トルクセンサ２０及び圧力センサ７の出力に基づいてモータ２１の開始時期や出力を制御する。

ラックボデー５は、ピニオン軸と噛合するラックバー６を格納し、ラックバー６の両端部にあるタイロッド（図示せず。）を介してタイヤ（図示せず。）が接続される。パワーステアリング装置１００は、ラックバー６を車輌幅方向に直線移動させることによりタイヤの方向を変位させて操舵を行う。

圧力センサ７は、油圧操舵補助装置３の作動状態を検出するためのセンサであり、例えば、コントロールバルブ部３０とリザーバタンク３３との間にある低圧配管３７の圧力を検出する。また、圧力センサ７は、油圧ポンプ３２とコントロールバルブ部３０との間にある高圧配管３６の圧力を検出してもよく、高圧配管３６及び低圧配管３７の双方の圧力を検出してもよい。

ＥＣＵ４は、電動操舵補助装置２におけるトルクセンサ２０が検出した入力トルクＴＭが所定値以上なった場合、モータ２１に制御信号を出力して補助トルクＴ０を生成させ、圧力センサ７の出力に基づいて油圧操舵補助装置３が正常に動作していない（失陥した）ことを検知した場合、入力トルクＴＭが所定値未満であってもモータ２１に制御信号を出力して入力トルクＴＭに応じた補助トルクＴ０を生成させる。

パワーステアリング装置１００は、入力トルクＴＭが所定値未満の場合、専ら、油圧操舵補助装置３が生成した操舵補助力を利用するためであり、一方で、油圧操舵補助装置３が失陥した場合、電動操舵補助装置２が油圧操舵補助装置３の代りに操舵補助力を供給できるようにするためである。

図２は、油圧操舵補助装置３におけるコントロールバルブ部３０の断面図であり、コントロールバルブ部３０は、ハウジング３００と、電動操舵補助装置２の出力軸に接続されるコントロールバルブシャフト３０１と、コントロールバルブシャフト３０１に挿通されるトーションバー３０２と、コントロールバルブシャフト３０１にトーションバー３０２を介して連結されるピニオン軸３０３とから構成される。

コントロールバルブシャフト３０１は、ベアリング３０４を介してハウジング３００により支持され、かつ、ブッシュ３０５（オイルシールとしても機能する。）を介してピニオン軸３０３に形成された筒状凹部３０６に支持される。これにより、コントロールバルブシャフト３０１は、ハウジング３００内で回転可能に支持される構成となっている。

トーションバー３０２は、その第一端部がピン３０７を介してコントロールバルブシャフト３０１に連結され、かつ、その第二端部がピン３０８を介してピニオン軸３０３に連結された構成となっている。トーションバー３０２は、電動操舵補助装置２の出力トルクＴ１がコントロールバルブシャフト３０１に入力されることによって捩れ、これによりコントロールバルブシャフト３０１とピニオン軸３０３との間に相対変位（回転）が発生する。

ピニオン軸３０３は、ベアリング３０９、３１０によりハウジング３００に回転可能に支持された構成となっている。また、ピニオン軸３０３の下部にはピニオンが形成されており、ピニオンにはラックバー６に形成されたラックが噛合した構成となっている。

上記構成において、電動操舵補助装置２の出力トルクＴ１がコントロールバルブシャフト３０１に入力されると、トーションバー３０２を介して出力トルクＴ１がピニオン軸３０３に伝達され、ピニオン軸３０３が回転することによりラックバー６が右方向又は左方向に選択的に直線移動して操舵が行われる。

また、コントロールバルブ部３０は、スライドピン３１１を介してピニオン軸３０３に結合されるロータリーバルブ部材３１２を有し、ロータリーバルブ部材３１２は、コントロールバルブシャフト３０１に対して相対回転可能に支持される。

電動操舵補助装置２の出力トルクＴ１がコントロールバルブシャフト３０１に入力されると、出力トルクＴ１は、トーションバー３０２を介してピニオン軸３０３に伝達される。このとき、ピニオン軸３０３にはタイヤと路面との間の摩擦力等に応じた抵抗力が生じるため、その抵抗力に応じてトーションバー３０２が捻れることによりコントロールバルブシャフト３０１とピニオン軸３０３との間に相対回転が生じる。

また、ハウジング３００の所定位置には作動油が流れる入口ポート３１３、出口ポート３１４、右操舵用ポート３１５、及び、左操舵用ポート３１６が形成されている。

入口ポート３１３は、配管３６を介しエンジンによって駆動される油圧ポンプ３２に接続されており、油圧ポンプ３２により入口ポート３１３には所定圧力の作動油が供給される。また、出口ポート３１４は、配管３７を介してリザーバタンク３３に接続されており、作動油が出口ポート３１４よりリザーバタンク３３に排出される。

右操舵用ポート３１５は、配管３５を介してパワーシリンダ３１における右操舵補助用シリンダ室に接続される。

左操舵用ポート３１６は、右操舵用ポート３１５と同様、配管３４を介してパワーシリンダ３１における左操舵補助用シリンダ室に接続される。

上記構成により、出力トルクＴ１がコントロールバルブシャフト３０１に伝達されると、路面からの反力に応じてトーションバー３０２が捻れロータリーバルブ部材３１２とハウジング３００との間に相対回転が生じ、ハウジング３００及びロータリーバルブ部材３１２に形成された流路が選択的に連通され、作動油の所定方向への流れが形成される。

図３は、ステアリングホイール１が中立である場合におけるコントロールバルブ部３０の断面図であり、図３（Ａ）が図２におけるＸ−Ｘ断面図、図３（Ｂ）が図２におけるＹ−Ｙ断面図をそれぞれ示す。

ステアリングホイール１が中立である場合、油圧ポンプ３２から入口ポート３１３に流入した高圧の作動油は、図３（Ａ）の矢印が示すように、パワーシリンダ３１に流入することなく、ロータリーバルブ部材３１２における凸部３１７とハウジング３００における凸部３１８との間の流路Ｆ１、ロータリーバルブ部材３１２における軸中心に向う流路Ｆ２、及び、コントロールバルブシャフト３０１の外周に形成され出口ポート３１４に連通される流路を介してそのままリザーバタンク３３に排出される。なお、入口ポート３１３、右操舵用ポート３１５、左操舵用ポート３１６、凸部３１７、３１８、流路Ｆ１、Ｆ２は、単数で説明されるが、図に示すように複数存在してもよい。

また、図３（Ｂ）に示すように、コントロールバルブシャフト３０１は、ピニオン軸３０３に接続される側の端部において半径方向に突出した突出部３０１Ａを有し、ピニオン軸３０３は、コントロールバルブシャフト３０１に接続される側の端部において幅Ｄ１の切り欠き部３０３Ａを有する。

突出部３０１Ａと切り欠き部３０３Ａとは、マニュアルストッパ（相対回転角制限手段）を形成し、マニュアルストッパは、コントロールバルブシャフト３０１とピニオン軸３０３とが相対回転した場合、突出部３０１Ａを切り欠き部３０３Ａに接触させることで相対回転を制限する。なお、相対回転角度の範囲は、切り欠き部３０３Ａの幅Ｄ１によって規定される。

また、図４は、ステアリングホイール１が右に操舵された場合におけるコントロールバルブ部３０の断面図であり、図４（Ａ）が図２におけるＸ−Ｘ断面図、図４（Ｂ）が図２におけるＹ−Ｙ断面図をそれぞれ示す。

ステアリングホイール１が右に操舵された場合、ロータリーバルブ部材３１２がコントロールバルブシャフト３０１に対して相対的に回転し、コントロールバルブ部３０は、凸部３１７と凸部３１８との間にコントロールエッジを形成して、細い矢印で示すように、流路Ｆ１における作動油の流れを制限し（絞り）、入口ポート３１３から右操舵用ポート３１５に向う作動油の流れを形成して、パワーシリンダ３１の右操舵補助用シリンダ室に高圧の作動油を供給し、パワーシリンダ３１内のピストン（図示せず。）を移動させる。

同時に、コントロールバルブ部３０は、パワーシリンダ３１内のピストンを移動させることによりパワーシリンダ３１の左操舵補助用シリンダ室から左操舵用ポート３１６に向う流れを形成し、コントロールバルブシャフト３０１の外周に形成され、かつ、出口ポート３１４に連通される流路を介して、左操舵補助用シリンダ室における低圧の作動油をリザーバタンク３３に排出する。その結果、ラックバー６は、右方向に操舵補助力（ラック推力）が付与される。

また、マニュアルストッパは、流路Ｆ１における作動油の流れが完全に遮断されないよう、コントロールバルブシャフト３０１とピニオン軸３０３との間の相対回転を制限し、油圧ポンプ３２の吐出圧が長時間高圧のまま維持されることによって油圧ポンプ３２の焼き付きが発生するのを防止する。

図５は、ステアリングホイール１が操舵された場合にも流路Ｆ１における作動油の流れが完全に遮断されるのを防止するコントロールバルブ部３０の別の実施例を示す図であり、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）が図２におけるＸ−Ｘ断面図に相当する図であり、図５（Ｃ）が図２におけるＹ―Ｙ断面図に相当する図である。なお、図５（Ａ）は、図５（Ｂ）との比較のために用意した参考図であり、流路Ｆ１における作動油の流れを完全に遮断するコントロールバルブ部３０を示す。

図５（Ａ）に示すように、切り欠き部３０３Ａの幅Ｄ２が大きいと、コントロールバルブシャフト３０１がピニオン軸３０３に対して相対的に回転できる角度の範囲が大きくなり、コントロールバルブ部３０は、流路Ｆ１における作動油の流れを完全に遮断し得る。これにより、コントロールバルブ部３０は、油圧ポンプ３２の吐出圧を高圧にしてパワーシリンダ３１を迅速に作動させることができるが、吐出圧を長時間高圧のまま維持することにより油圧ポンプ３２の過熱、焼き付きを発生させてしまう場合がある。

一方で、図５（Ｂ）に示すように、切り欠き部３０３Ａの幅Ｄ２を大きく設定した場合であっても、面取り加工を施した凸部３１７Ａを用いることにより、コントロールバルブ部３０は、流路Ｆ１における作動油の流れが完全に遮断されるのを防止することができる。

これにより、コントロールバルブ部３０は、油圧ポンプ３２の吐出圧が長時間高圧のまま維持されることにより油圧ポンプ３２の過熱、焼き付きが発生するのを防止することができる。

次に、パワーステアリング装置１００によるラック推進力について説明する。

図６は、ステアリングホイール１における入力トルクＴＭと電動操舵補助装置２の出力軸における出力トルクＴ１との間の関係を示すグラフであり、横軸にステアリングホイール１における入力トルクＴＭ、縦軸に電動操舵補助装置２の出力軸における出力トルクＴ１を配する。

横軸のトルク値Ｔｅは、電動操舵補助装置２におけるモータ２１による補助を開始させるためのトリガー値であり、図６の実線は、ステアリングホイール１における入力トルク（電動操舵補助装置２の入力軸におけるトルク）ＴＭが値Ｔｅ未満の場合には、モータ２１による補助トルクＴ０が生成されず入力トルクＴＭがそのまま出力トルクＴ１となり、入力トルクＴＭが値Ｔｅを超えた場合には、モータ２１が作動して補助トルクＴ０を生成し、入力トルクＴＭに補助トルクＴ０を加えた値を出力トルクＴ１とすることを示す。

また、補助トルクＴ０は、図６の実線における水平部分が示すように、モータ２１を過熱させない範囲に制限される。

なお、図６の点線は、モータ２１により補助トルクＴ０が生成されなかった場合における入力トルクＴＭと出力トルクＴ１との間の関係を示す。

図７は、電動操舵補助装置２の出力軸における出力トルクＴ１と油圧操舵補助装置３によるラック推進力Ｐとの間の関係を示すグラフであり、横軸に電動操舵補助装置２の出力軸における出力トルクＴ１、縦軸に油圧操舵補助装置３によるラック推進力Ｐを配する。

図７の実線は、入力トルクＴＭが値Ｔｅになるまで油圧操舵補助装置３によるラック推進力Ｐが増大し、入力トルクＴＭが値Ｔｅとなったときにラック推進力Ｐが一定値となることを示す。

これは、ステアリングホイール１における入力トルクＴＭが値Ｔｅ以上となった場合に、マニュアルストッパによってコントロールバルブシャフト３０１のピニオン軸３０３に対する相対回転が制限され、油圧操舵補助装置３におけるパワーシリンダ３１の作動が制限されることによる。

また、図７の点線は、マニュアルストッパや面取り加工した凸部３１７Ａが採用されなかった場合における、電動操舵補助装置２の出力トルクＴ１とラック推進力Ｐとの間の関係を示し、油圧ポンプ３２による吐出圧が限界に達するまでラック推進力Ｐが増大することを示す。

図８は、ステアリングホイール１における入力トルクＴＭとパワーステアリング装置１００によるラック推進力Ｓとの間の関係を示すグラフであり、横軸にステアリングホイール１における入力トルクＴＭ、縦軸にパワーステアリング装置１００によるラック推進力Ｓを配する。

パワーステアリング装置１００によるラック推進力Ｓは、油圧操舵補助装置３によるラック推進力Ｐに電動操舵補助装置２によるラック推進力（電動操舵補助装置２の出力軸における出力トルクＴ１に比例する。）を加算した値である。

図８の実線は、入力トルクＴＭがＴｅ未満の場合、ラック推進力Ｓが油圧操舵補助装置３のみによって生成され、入力トルクＴＭがＴｅ以上となった場合、ラック推進力Ｓが電動操舵補助装置２及び油圧操舵補助装置３によって生成されることを示す。

以上の構成により、パワーステアリング装置１００は、油圧ポンプ３２の吐出圧をマニュアルストッパや面取り加工によって予め設定された圧力以下に制限することにより、油圧操舵補助装置３に過度の負荷が掛かるのを防止することができる。

また、パワーステアリング装置１００は、油圧操舵補助装置３によるラック推進力が所定値に達した場合に、電動操舵補助装置２による補助トルクＴ０を生成させるので、油圧操舵補助装置３に過度の負荷を掛けることなく、確実な操舵補助を実現させることができる。

図９は、本発明に係るパワーステアリング装置の別の構成例を示す図である。図９のパワーステアリング装置２００は、設定圧変更手段４０及びリリーフ弁９０を備える点において図１のパワーステアリング装置１００と異なり、他の点において共通する。

従って、パワーステアリング装置２００は、パワーステアリング装置１００と同様、油圧ポンプ３２の吐出圧をマニュアルストッパや面取り加工によって予め設定された圧力以下に制限することにより、油圧操舵補助装置３に過度の負荷が掛かるのを防止することができる。

また、パワーステアリング装置２００は、油圧操舵補助装置３によるラック推進力が所定値に達した場合に、電動操舵補助装置２による補助トルクＴ０を生成させるので、油圧操舵補助装置３に過度の負荷を掛けることなく、確実な操舵補助を実現させることができる。

以下、パワーステアリング装置２００に特有の効果について説明する。なお、共通する構成要素は、図１と同じ参照番号を用いることとする。

パワーステアリング装置２００は、油圧ポンプ３２の吐出側に連通される配管３６とリザーブタンク３３に連通される配管３７との間にリリーフ弁９０を有する。

また、パワーステアリング装置２００のＥＣＵ４は、設定圧変更手段４０に対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、そのプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

図１０及び図１１は、リリーフ弁９０の構成例を示す図であり、図１０は、スプリングバネを用いた機械式のリリーフ弁を示し、図１１は、ソレノイドを用いた電磁式のリリーフ弁を示す。

設定圧変更手段４０は、油圧ポンプ３２の吐出圧の設定上限圧を変更するための手段であり、例えば、電動操舵補助装置２が出力するＷ／Ｌ(Warning Lamp)信号を受けて電動操舵補助装置２が失陥しているか否かを判定し、電動操舵補助装置２が失陥していると判定した場合に電磁リリーフ弁９０を開放させるための設定開放圧を増大させ、油圧操舵補助装置３による操舵補助力の制御範囲を拡大させる。電動操舵補助装置２による操舵補助力を油圧操舵補助装置３に代替させるためである。

図１２は、電動操舵補助装置２が失陥した場合に設定圧変更手段４０が電磁リリーフ弁９０の設定開放圧を変更する処理の流れを示すフローチャートであり、最初に、設定圧変更手段４０は、電動操舵補助装置２が出力するＷ／Ｌ信号を取得する（ステップＳ１）。

次に、設定圧変更手段４０は、取得したＷ／Ｌ信号に基づいて電動操舵補助装置２が失陥しているか否かを判定し（ステップＳ２）、電動操舵補助装置２が失陥していると判定した場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、電磁リリーフ弁９０の設定開放圧ＰＡをＰＢ（ＰＢ＞ＰＡ）に変更して（ステップＳ３）、処理を終了させる。

電磁リリーフ弁９０は、配管３６内の圧力が設定開放圧ＰＢに達したときに弁を開放させるようになり、パワーステアリング装置２００は、油圧ポンプ３２の吐出圧をより高い設定開放圧ＰＢ内で制御することが可能となる。

一方、電動操舵補助装置２が失陥していないと判定した場合（ステップＳ２のＮＯ）、設定圧変更手段４０は、電磁リリーフ弁９０の設定開放圧ＰＡを増大させることなく処理を終了する。

電磁リリーフ弁９０は、配管３６内の圧力が設定開放圧ＰＡに達したときに弁を開放させるので、パワーステアリング装置２００は、油圧ポンプ３２の吐出圧を従来の設定開放圧ＰＡ内で制御する。

パワーステアリング装置２００は、電動操舵補助装置２が失陥していない場合には、図7の実線が示すように、出力トルクＴ１が値Ｔｅに到達するまでは油圧操舵補助装置３によって出力トルクＴ１に応じたラック推進力（操舵補助力）を生成させ、電動操舵補助装置２が失陥した場合には、図7の点線が示すように、出力トルクＴ１が値Ｔｅ未満のときばかりでなく、出力トルクＴ１が値Ｔｅ以上のときにも油圧操舵補助装置３により出力トルクＴ１に応じたラック推進力（操舵補助力）を生成させ、電動操舵補助装置２が発生させるはずであったラック推進力（操舵補助力）を代替的に発生させるようにする。

これにより、パワーステアリング装置２００は、電動操舵補助装置２が失陥した場合であっても、出力トルクＴ１が値Ｔｅ以上となる据え切り時のような場合に操舵補助力が不足するのを防止し、操作者の利便性を向上させることができる。

図１３は、油圧操舵補助装置３が失陥した場合にＥＣＵ４が電動操舵補助装置２の制御内容を変更する処理の流れを示すフローチャートであり、最初に、ＥＣＵ４は、圧力センサ７が検出したコントロールバルブ部３０とリザーバタンク３３との間にある低圧配管３７の圧力（作動油の流れにより生じる動圧（背圧））を取得する（ステップＳ１１）。

次に、ＥＣＵ４は、取得した圧力値に基づいて油圧操舵補助装置３が失陥しているか否かを判定し（ステップＳ１２）、取得した圧力値が所定値を下回り油圧操舵補助装置３が失陥していると判定した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、その旨を電動操舵補助装置２に通知し（ステップＳ１３）、かつ、電動操舵補助装置２の制御内容（アシストマップ）を変更して（ステップＳ１４）、処理を終了させる。

電動操舵補助装置２は、ステアリングホイール１における入力トルクＴＭが値Ｔｅ未満であってもモータ２１により補助トルクＴ０を生成するようになり、パワーステアリング装置２００は、入力トルクＴＭが値Ｔｅ未満である場合に油圧操舵補助装置３が生成していた操舵補助力を代替的に電動操舵補助装置２に生成させることができる。

一方、取得した圧力値が所定圧を上回り油圧操舵補助装置３が失陥していないと判定した場合（ステップＳ２のＮＯ）、ＥＣＵ４は、電動操舵補助装置２の制御内容（アシストマップ）を変更することなく処理を終了させる。

図１４は、ステアリングホイール１の入力トルクＴＭと電動操舵補助装置２の出力トルクＴ１との間の関係を示すグラフであり、油圧操舵補助装置３が失陥した場合を実線で示し、油圧操舵補助装置３が失陥していない場合を点線で示す。

これにより、パワーステアリング装置２００は、油圧操舵補助装置３が失陥した場合であっても、油圧操舵補助装置３が操舵補助力を発生させていた操舵開始時のような場合に操舵補助力が不足するのを防止し、操作者の利便性を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、電動操舵補助装置２にコラムアシスト式を採用するが、ピニオンアシスト式、ラックアシスト式を採用するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、電動操舵補助装置２及び油圧操舵補助装置３を併有するパワーステアリング装置について説明するが、油圧操舵補助装置３のみを有するパワーステアリング装置にマニュアルストッパ、又は、面取り加工を施したロータリーバルブ部材３１２における凸部３１７Ａを採用し、油圧ポンプ３２の吐出圧が過度に増大するのを抑制するようにしてもよい。

また、面取り加工は、ロータリーバルブ部材３１２における凸部３１７Ａばかりでなく、ハウジング３００における凸部３１８に施されてもよく、スリットや連通孔等、作動油の流路となる他の形状を形成するようにしてもよい。

また、マニュアルストッパは、コントロールバルブシャフト３０１の端部及びピニオン軸３０３の端部間に形成されるばかりでなく、ロータリーバルブ部材３１２及びハウジング３００間に形成されてもよい。

また、油圧操舵補助装置３は、ロータリー式コントロールバルブの他、スプール式コントロールバルブを採用し、スプールの軸方向に沿った移動範囲を制限することにより、入口ポート３１３と出口ポート３１４とを常に連通させるようにして油圧ポンプ３２の吐出圧が過度に増大するのを抑制し、油圧操舵補助装置３に過度の負荷が掛かるのを防止するようにしてもよい。

本発明に係るパワーステアリング装置の構成例を示す図（その１）である。 油圧操舵補助装置におけるコントロールバルブ部の断面図である。 ステアリングホイールが中立である場合におけるコントロールバルブ部の断面図である。 ステアリングホイールが右に操舵された場合におけるコントロールバルブ部の断面図である。 面取り加工された凸部を有するコントロールバルブ部の断面図である。 ステアリングホイールにおける入力トルクと電動操舵補助装置の出力軸における出力トルクとの間の関係を示すグラフである。 電動操舵補助装置の出力軸におけるトルクと油圧操舵補助装置によるラック推進力との間の関係を示すグラフである。 ステアリングホイールにおける入力トルクとパワーステアリング装置によるラック推進力との間の関係を示すグラフである。 本発明に係るパワーステアリング装置の構成例を示す図（その２）である。 リリーフ弁の構成例を示す図（その１）である。 リリーフ弁の構成例を示す図（その２）である。 電動操舵補助装置が失陥した場合に設定圧変更手段が電磁リリーフ弁の設定開放圧を変更する処理の流れを示すフローチャートである。 油圧操舵補助装置が失陥した場合に電動操舵補助装置の制御内容を変更する処理の流れを示すフローチャートである。 油圧操舵補助装置が失陥した場合におけるステアリングホイールの入力トルクと電動操舵補助装置の出力トルクとの間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ 電動操舵補助装置
３ 油圧操舵補助装置
４ ＥＣＵ
５ ラックボデー
６ ラックバー
７ 圧力センサ
２０ トルクセンサ
２１ モータ
３０ コントロールバルブ部
３１ パワーシリンダ
３２ 油圧ポンプ
３３ リザーバタンク
３４〜３７ 配管
４０ 設定圧変更手段
９０ リリーフ弁
３００ ハウジング
３０１ コントロールバルブシャフト
３０１Ａ 突出部
３０２ トーションバー
３０３ ピニオン軸
３０３Ａ 切り欠き部
３０４、３０９、３１０ ベアリング
３０５ ブッシュ
３０６ 筒状凹部
３０７、３０８、３１１ ピン
３１２ ロータリーバルブ部材
３１３ 入口ポート
３１４ 出口ポート
３１５ 右操舵用ポート
３１６ 左操舵用ポート
３１７、３１７Ａ、３１８ 凸部
Ｄ１、Ｄ２ 切り欠き幅
Ｆ１、Ｆ２ 流路
Ｐ 油圧操舵補助装置によるラック推進力
ＰＡ、ＰＢ 設定開放圧
Ｓ パワーステアリング装置によるラック推進力
Ｔ０ 補助トルク
Ｔ１ 出力トルク
Ｔｅ トリガー値
ＴＭ 入力トルク

Claims (5)

1. 油圧ポンプにより操舵補助力を発生させる油圧操舵補助装置と電動モータにより操舵補助力を発生させる電動操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置であって、
   前記油圧操舵補助装置における油圧ポンプの吐出圧を所定の設定圧以下に制限する吐出圧制限手段を備え、
   ステアリングホイールに入力される入力トルクが所定値を超えた場合に、前記電動操舵補助装置が操舵補助力を発生させ、前記吐出圧制限手段が前記油圧ポンプの吐出圧を前記所定の設定圧以下に制限する、
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 前記吐出圧制限手段は、前記油圧ポンプに連通される高圧流路と該油圧ポンプのリザーバタンクに連通される低圧流路との間にリリーフ弁を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
3. 前記吐出圧制限手段は、前記油圧操舵補助装置のロータリーバルブにおける相対回転を所定回転角度範囲に制限する相対回転角制限手段を備え、該相対回転角制限手段により前記油圧ポンプとリザーバタンクとを連通させる流路をロータリーバルブ内で確保することにより前記吐出圧を前記所定の設定圧以下に制限する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーステアリング装置。
4. 前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記所定の設定圧を増大させる設定圧変更手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のパワーステアリング装置。
5. 前記油圧ポンプに連通される高圧流路とリザーバタンクに連通される低圧流路との間に電磁リリーフ弁を備え、
   前記設定圧変更手段は、前記電動操舵補助装置が失陥した場合に、前記電磁リリーフ弁を制御して前記所定の設定圧を増大させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のパワーステアリング装置。

Images