JPH06127415A - 車両用パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 広範囲の操舵条件で運転者の負担を少なくし
て操舵条件に合った操舵を可能にする。 【構成】 トーションバ９を有するステアリング機構１
を設け、オイルポンプ３３に接続のロータリバルブ１６
を入力軸と出力軸間に設け、その一方に目標アシスト力
になるように押圧力を駆動する押圧子駆動機構１５を設
け、ロータリバルブ１６の作動角に対するロータリバル
ブ１６の圧力そのものを制御し、ハンドル１３の操舵力
を広範囲の操舵条件で運転者の負担を少なくして変化さ
せる。操舵反力制御時には、演算された目標操舵トルク
となるようにアシスト力の大きさ及び方向を決め、リニ
ア操舵力が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の前輪を
操舵するために用いられる車両用パワーステアリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、運転者の軽いハンドル操作
によって操舵が行なえるように、油圧式のパワーステア
リング装置を装備しているものがある。

【０００３】このパワーステアリング装置は、ハンドル
につながる入力軸と操舵輪（前輪）につながる出力軸と
をトーションバーによって連結し、油圧のアシスト系を
介入して入力軸の回転力を前輪の操舵力として伝達する
ようにしている。

【０００４】アシスト系には、トーションバーの捩じれ
に応じて相対変位するロータリバルブが入力軸と出力軸
の間に設けられ、ロータリバルブには、エンジン駆動式
のオイルポンプ及び前輪を操舵方向に駆動するパワーシ
リンダが接続されている。そして、ハンドルの回転で相
対変位するロータリバルブによって得られる油圧をパワ
ーシリンダへ供給し、アシスト力を発生させている。

【０００５】即ち、ハンドルを回転させると、入力軸及
びトーションバーを介して出力軸が回転する。この時、
出力軸は前輪の路面抵抗によって回転が妨げられ、その
路面抵抗の分トーションバーが捩じられ、入力軸はトー
ションバーの捩じれ角の分余分に回転することになる。

【０００６】これにより、入力軸と出力軸との間に設け
られたロータリバルブには回転差（相対変位）が生じ、
この回転差によって発生する油圧がパワーシリンダのシ
リンダ室に供給される。パワーシリンダに油圧が供給さ
れることにより、ハンドルの回転方向に前輪が操舵さ
れ、操舵力が軽くなるようになっている。

【０００７】一方、従来のパワーステアリング装置で
は、アシスト系に反力を発生させる反力機構と、この反
力機構を制御するコントロールバルブとを設け、ハンド
ルの手応えを油圧により可変にしてハンドルの切り戻し
性を向上させるものがある。

【０００８】この反力機構を説明する。

【０００９】入力軸（もしくは出力軸）には、径方向の
両側に突出する一対の突部が設けられ、この突部は軸線
方向に沿って二対備えられている。

【００１０】出力軸（もしくは入力軸）には、軸方向一
方側の一対の突部を押圧付勢して入力軸を一方向から相
対回転中立位置に回転させる第一反力ピストンが設けら
れ、第一反力ピストンは入力軸の軸心を挾んで対角位置
に配されている。更に出力軸には、軸方向他方側の一対
の突部を押圧付勢して入力軸を他方向から相対回転中立
位置に回転させる第二反力ピストンが設けられ、第二反
力ピストンは第一反力ピストンと対称状態で入力軸の軸
心を挾んで対角位置に配されている。

【００１１】第一反力ピストン及び第二反力ピストンを
入力軸の突部に当接させることで入力軸の回転力、即ち
ハンドルの操舵力に反力を付加し、コントロールバルブ
によって第一反力ピストン及び第二反力ピストンの駆動
油圧を制御することでハンドルの手応えが可変となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のパワーステアリ
ング装置では、ハンドルの回転に伴なうトーションバー
の捩じれ具合により、ロータリバルブの作動角とロータ
リバルブからの発生油圧の関係が一義的に決定されてい
る。このため、ロータリバルブの変位だけでは操舵力が
適切にコントロールできず、操舵力の可変幅に制約が生
じていた。

【００１３】また、反力機構の第一反力ピストン及び第
二反力ピストンを駆動するコントロールバルブの油圧制
御は、ハンドルの操舵角及び車速により決定されたマッ
プに基づいて一義的に行なわれている。このため、反力
機構における操舵力の可変幅にも制約が生じていた。

【００１４】また、従来のパワーステアリング装置の反
力機構は一対の突部が入力軸（もしくは出力軸）に設け
られ、この一対の突部が入力軸（もしくは出力軸）の軸
方向に二段に並設され、各々の径方向突部に対して反力
ピストンが備えられているので、パワーステアリング装
置が軸方向に長くなり軽量コンパクト化を阻害してい
た。

【００１５】更に、反力機構はハンドルの操舵力に反力
を与えるだけであるため運転者がハンドルから手を放す
とハンドルは戻らず、特にハンドルを大きく操舵した状
態からの据え切り戻し時にあっては、運転者は大きな操
舵戻しの負担を強いられていた。

【００１６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、広範囲の操舵条件で運転者の負担を少なくして操舵
条件に合った操舵を可能にするパワーステアリング装置
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、操舵輪につながる出力軸トーション
バーの一端部に連結すると共にハンドルにつながる入力
軸をトーションバーの他端部に連結してなり、前記ハン
ドルの操舵操作にしたがって前記操舵輪を操舵するステ
アリング機構と、所定の油圧を発生させる油圧発生部
と、前記ステアリング機構の前記入力軸と前記出力軸と
の間に設けられ、前記油圧発生部に接続されて前記ハン
ドルの操舵操作時における前記トーションバーの捩じれ
にしたがい相対変位して油圧のアシスト力を出力するロ
ータリバルブと、該ロータリバルブからの油圧で前記操
舵輪を操舵方向に駆動するシリンダ機構と、前記ステア
リング機構の前記入力軸と前記出力軸との間に設けら
れ、該入力軸もしくは該出力軸の一方に突設された被押
圧部を有すると共に該被押圧部を軸方向両側に押圧する
ために該入力軸もしくは該出力軸の他方側に具えられた
押圧子を有し、該押圧子の駆動による前記被押圧部の押
圧で前記トーションバーに独立した捩じりモーメントを
発生させるバルブ駆動機構と、該バルブ駆動機構の前記
押圧子を電磁弁の励磁によって駆動させる押圧子駆動手
段と、前記トーションバーの捩じれ方向と同方向に前記
ロータリバルブを回転させることで得られるアシスト力
と前記トーションバーの捩じれ方向と逆方向に前記ロー
タリバルブを回転させることで得られるアシスト力との
目標値である目標アシスト力が設定されると共に、ハン
ドルの操舵操作時に該目標アシスト力となるように前記
バルブ駆動機構の前記押圧子を駆動させるべく、前記電
磁弁の励磁を行なう制御手段とを備え、該制御手段は、
車両の速度が所定値以下の低速域で前記ハンドルを中立
状態に操舵させるアシスト力を発生させるセンタリング
制御機能、前記低速域で前記ハンドルの操舵方向と同方
向にアシスト力を発生させる操舵力制御機能、および車
両の速度が所定値以上の高速域で前記ハンドルの操舵方
向と同方向もしくは逆方向にアシスト力を発生させる操
舵反力制御機能を有し、前記制御手段の操舵反力制御機
能は走行状態に応じ、前記ハンドルの目標操舵トルクを
演算し、演算された目標操舵トルクと実際の操舵トルク
とのトルク差に応じてアシスト力の大きさ及び方向を決
定する手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】ハンドルを操舵操作すると、路面抵抗との差分
捩じられようとするトーションバーは、バルブ駆動機構
によって目標アシスト力となるように所定の方向に捩じ
られる。これにより、当初はバルブ駆動機構によりロー
タリバルブが駆動され、その後、路面抵抗との差分で捩
じられるトーションバーによってロータリバルブが駆動
され、シリンダ機構に必要な油圧が供給されていく。

【００１９】この時得られる操舵力は、ハンドル操作に
よって捩じられるトーションバーの作動角の領域におけ
るロータリバルブの出力による操舵力と、バルブ駆動機
構の押圧子によってロータリバルブがトーションバーの
捩じれ方向（同位相：作動角増加）に回転させることで
生じる軽い操舵力（ハンドル操作による操舵よりもロー
タリバルブの圧力が早く立ち上がることによる）と、バ
ルブ駆動機構の押圧子によってロータリバルブがトーシ
ョンバーの捩じれ方向と逆の方向（逆位相：作動角減
少）に回転されることで生じる重い操舵力（ハンドル操
作による操舵よりもロータリバルブの圧力が遅く立ち上
がることによる）とを組み合わせた広範囲の領域で変化
する。

【００２０】また、操舵反力制御時には、演算された目
標操舵トルクと実際の操舵トルクとのトルク差に応じ、
操舵トルクが目標操舵トルクとなるようにアシスト力の
大きさ及び方向が決められる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１には本発明の一実施例に係るパワーステアリン
グ装置の全体構成、図２には自動車の操舵輪（左右の前
輪）を操舵するステアリング機構を表わす断面、図３に
は図２中のIII −III 線矢視、図４には図２中のIV−IV
線矢視を示してある。

【００２２】図２において、２はステアリング機構１を
構成する例えばラック＆ピニオン式のステアリングギヤ
であり、ステアリングギヤ２はケーシング３にラック４
及びピニオン５を内蔵した構造となっている。

【００２３】図１に示すように、ラック４の一方の端部
は、ステアリングロッド６、タイロッド６ａ及びナック
ル６ｂを介して一方の前輪８に連結されている。また、
ラック４の他方の端部は、ステアリングロッド６、パワ
ーシリンダ装置（シリンダ機構）７，タイロッド６ａ及
びナックル６ｂを介して他方の前輪８に連結されてい
る。

【００２４】ステアリングギヤ２のピニオン５には、ア
ウトプットシャフト５ａ（出力軸）を介してトーション
バー９の下端部が連結されている。トーションバー９の
上端部は、ステアリングギヤ２の上部に設けられたバル
ブユニット１０を貫通してインプットシャフト１１（入
力軸）に連結されている。またインプットシャフト１１
の端部は、ステアリングシャフト１２を介してハンドル
１３に連結されている。ハンドル１３から回転変位が入
力されると、ステアリングシャフト１２、トーションバ
ー９、ピニオン５、ラック４及びステアリングロッド６
を介して左右の前輪８が操舵されるようになっている。

【００２５】バルブユニット１０は、ステアリングギヤ
２の上部にトーションバー９を囲むようにハウジング１
４が据付けられ、このステアリングギヤ２の上部からハ
ウジング１４内にかけての部分に、バルブ駆動アクチュ
エータ１５（バルブ駆動機構）及びロータリバルブ１６
が下側から順に設けられている。

【００２６】ロータリバルブ１６は、ハウジング１４の
内面に筒状のアウターバルブ１７が回転可能に設けら
れ、インプットシャフト１１にアウターバルブ１７と組
み合う筒状のインナーバルブ１８が一体に設けられてな
る。つまり、ロータリバルブ１６は、ハンドル１３から
の回転操作によってトーションバー９が捩じれると、ア
ウターバルブ１７とインナーバルブ１８との間で相対的
な変位が発生する構成となっている。

【００２７】アウターバルブ１７に形成されている流入
ポート１７ａはハウジング３に設けられた流入口体１９
に連通し、インナーバルブ１８に形成されている流出ポ
ート１８ａはハウジング３に設けられた流出口体２０に
連通している。またアウターバルブ１７に形成されてい
る出力ポート（図示省略）は、ハウジング３に設けられ
た一対の出力ポート部２１，２２に連通している。出力
ポート部２１，２２はパワーシリンダ装置７に接続され
ている。

【００２８】パワーシリンダ装置７は、図１に示すよう
に、シリンダ２３にはシリンダ２３を貫通するようにピ
ストンロッド２４が摺動自在に設けられ、このピストン
ロッド２４の一部にシリンダ２３を長手方向両側（左
右）に仕切るようにピストン２５が設けられている。ピ
ストン２５で仕切られた左右の室２５ａ，２５ｂと連通
する一対の入力ポート２６，２７が、流路２８，２９を
介して出力ポート部２１，２２に接続されている。

【００２９】ハウジング３の流入口体１９は、流路３０
および分流ユニット３１（１つの入口部３１ａと２つの
出口部３１ｂ，３１ｂとがオリフィス付の流路３１ｃ，
３１ｃで接続されている）を介して、自動車の走行用エ
ンジン３２で駆動されるリリーフバルブ付のオイルポン
プ３３（油圧発生部）に接続されている。またハウジン
グ３の流出口体２０は流路３４を介してオイルリザーバ
３５に接続され、パワーシリンダ装置７に対する油圧回
路が構成されている。

【００３０】ロータリバルブ１６のアウターバルブ１７
とインナーバルブ１８とが相対的に変位すると、油圧回
路によって、操舵力及び操舵方向に応じた油圧がロータ
リバルブ１６からパワーシリンダ装置７の室２５ａ，２
５ｂに供給される。つまり、前輪８は油圧でアシストさ
れながら操舵される。なお、オイルポンプ３３はポンプ
回転数に応じてロータリバルブ１６への吐出流量が変化
する特性を持ったポンプが用いられている。

【００３１】バルブ駆動アクチュエータ１５を説明す
る。

【００３２】インプットシャフト１１の下端部（インナ
ーバルブ１８の直下の軸部分）には延長部分３７が形成
され、延長部分３７はインプットシャフト１１の下端部
分がトーションバー９の軸心方向に沿って下方へ延長さ
れた状態になっている。この延長部分３７の周囲のケー
シング３は大径部分となり、大径部分内には円形の室４
７が形成されている。この室４７の内部には、アウトプ
ットシャフト５ａと一体に連結された中空の円形な大径
部３８が回転自在に収容されている。大径部３８はロー
タリバルブ１６のアウターバルブ１７にピン３６を介し
て連結されている。大径部３８の外周面の全体にはイン
ナースリーブ３９が嵌め込まれ、このインナースリーブ
３９と対向する室４１の内周面にはアウタースリーブ４
０が回転自在に嵌め込まれている。

【００３３】図３、図４に示すように、大径部３８の内
部には、大径部３８の貫通孔３８ａにおける円周方向の
１８０度隔たった対称の２か所の地点から、それぞれ半
径方向の外側に延びる偏平な凹部状の室４１が形成され
ている。

【００３４】大径部３８で覆われた延長部分３７には、
円周方向の１８０度隔たった対称の２か所の地点から半
径方向の外側に張出する板状の張出し部４２（被押圧
部）がそれぞれ形成されている。張出し部４２はいずれ
も室４１の長さおよび幅寸法よりも小さな外形に形成さ
れ、張出し部４２は室４１内に同心的に遊嵌されてい
る。板状の張出し部４２と偏平な室４１との隙間は、ロ
ータリバルブ１６の作動角を補償するに必要な領域が設
定できる寸法に定められ、トーションバー９がインプッ
トシャフト１１に対して所定角度の範囲で捩じられるよ
うになっている。

【００３５】また大径部３８の室４１を挾む両側の部分
には、張出し部４２を挾んで直列に連なるように、孔
部、例えば４つの円形の孔部４３が対称に形成されてい
る。これら各孔部４３には、対称をなしてそれぞれプラ
ンジャ４４ａ，４４ｂ（押圧子）が軸方向に摺動自在に
嵌挿されている。各プランジャ４４ａ，４４ｂが先端中
央には突起４２ａが形成され、突起４２ａにより張出し
部４２の板面部分が押圧されるようになっている。また
各プランジャ４４ａ，４４ｂの全長は、孔部４３の長さ
寸法よりも短く設定され、プランジャ４４ａ，４４ｂの
後端面とインナスリーブ３９とで囲まれた孔部分にはそ
れぞれ油圧室４５，４６が形成されている。以下、これ
ら対称な４つの油圧室４５，４６のうち、室４１に対し
て時計方向後側の２つのものを第１油圧室４５、室４１
に対して時計方向前側の２つのものを第２油圧室４６と
記載する。

【００３６】図２に示すように、インナースリーブ３９
の外周面の上部には第１環状油路４８が設けられ、イン
ナースリーブ３９の外周面の下部には第２環状油路４９
が設けられている。第１環状油路４８は、図３に示すよ
うに、各第１油圧室４５の位置と対応するインナースリ
ーブ３９にそれぞれ設けられた第１孔路５０ａを介して
２つの第１油圧室４５に連通している。また第２環状油
路４９は、図４に示すように、各第２油圧室４６の位置
と対応するインナースリーブ３９に設けられた第２孔路
５０ｂを介して２つの第２油圧室４６に連通している。

【００３７】図２に示すように、アウタースリーブ４０
の外周面の上部には第１環状油路５１が設けられ、アウ
タースリーブ４０の外周面の下部には第２環状油路５２
が設けられている。なお、図中の符号で５３は、第１環
状油路５１の上段、第１環状油路５１と第２環状油路５
２との間及び第２環状油路５２の下段にそれぞれ設けら
れた油路シール用のＯリングである。

【００３８】図３に示すように、アウタースリーブ４０
の第１環状油路５１は、ケーシング３に形成された第１
入出口体５４に連通し、アウタースリーブ４０の第２環
状油路５２はケーシング３に形成された第２入出口体５
５に連通している。

【００３９】第１入出口体５４および第２入出口体５５
は、それぞれ流路５６，５７、圧力調整弁で構成される
第１，第２の制御弁５８，５９および分流ユニット６０
（１つの入口部６０ａと２つの出口部６０ｂ，６０ｂと
がオリフィス付の流路６０ｃ，６０ｃで接続されてい
る）を介して、前記分流ユニット３１のもう一方の出口
部３１ｂに接続され、第１，第２の制御弁５８，５９の
作動により、分流ユニット３１，６０で分けたオイルポ
ンプ３３からの油圧が入出口体５４あるいは入出口体５
５に供給されるようになっている。なお、各制御弁５
８，５９の戻り部は、流路３４によりオイルリザーバ３
５につながっている。

【００４０】インナースリーブ３９の第１環状油路４８
とアウタースリーブ４０の第１環状油路５１とは、アウ
タースリーブ４０に設けられた第１連通孔６１，６１を
介して連通している。さらにインナースリーブ３９の第
２環状油路４９とアウタースリーブ４０の第２環状油路
５２とは、アウタースリーブ４０に設けられた第２連通
孔６２，６２を介して連通している。

【００４１】以上のように構成された油圧回路６４（押
圧子駆動手段）における第１および第２の制御弁５８，
５９の作動と第１および第２の油圧室４５，４６への油
圧の作用との状況を図５，図６に基づいて説明する。図
５（ａ），（ｂ），（ｃ）には第１および第２油圧室４
５，４６への油圧の作用状況、図６（ａ），（ｂ），
（ｃ）には図５に対応したプランジャ４４ａ，４４ｂの
動作を概略的に示してある。

【００４２】第１および第２の制御弁５８，５９が作動
しない時は、第１油圧室４５および第２油圧室４６に油
圧は作用しない。

【００４３】第１の制御弁５８のみが作動した時は図５
（ａ），図６（ａ）に示すように、オイルポンプ３３か
らの圧油が第１油圧室４５に供給され、プランジャ４４
ｂが張出し部４２を押圧し、トーションバー９に例えば
ロータリバルブ１６の正転方向（右方向）の捩じりモー
メントを発生させるようにしてある。即ち、図２４で示
されるように、ロータリバルブ１６のバルブ作動角を微
少に増加させていく。

【００４４】第２の制御弁５９のみが作動した時は、図
５（ｂ），図６（ｂ）に示すように、オイルポンプ３３
からの圧油が第２油圧室４６に供給され、プランジャ４
４ａが張出し部４２を押圧し、トーションバー９に例え
ばロータリバルブ１６の逆転方向（左方向）の捩じりモ
ーメントを発生させるようにしてある。

【００４５】従って、第１および第２の制御弁５８，５
９の切換動により、トーションバー９に独立して捩じり
モーメントを発生させることができる。

【００４６】第１および第２の制御弁５８，５９が作動
した時は、図５（ｃ），図６（ｃ）に示すように、オイ
ルポンプ３３からの圧油が第１および第２油圧室４５，
４６に供給され、プランジャ４４ａ，４４ｂが張出し部
４２を両側から押圧する。この状態では、トーションバ
ー９の等価剛性が高められ、例えばハンドル１３の中立
付近時における手応え感と安定感を増すことができる。

【００４７】第１および第２の制御弁５８，５９は、図
７に示したマップのように、制御電圧（Ｖ）が増加する
にしたがって第１および第２入出口体５４，５５に供給
される圧力が高くなる制御弁が用いられている。

【００４８】第１および第２の制御弁５８，５９のソレ
ノイド部５８ａ，５９ａには、マイクロコンピュータお
よびその周辺回路から構成される制御手段としてのコン
トロールユニット（ＥＣＵ）７０が接続されている。Ｅ
ＣＵ７０には自動車の走行速度（車速：Ｖｅｌ）を検出
する車速センサ７１、ハンドル１３の操舵角（ハンドル
角：θｈ）を検出するハンドル角センサ７２、ハンドル
１３に作用するトルク（操舵トルク：ｔｑ２）を検出す
るトルクセンサ７３が接続されている。

【００４９】この制御系により、トーションバー９の捩
じれ方向と同じ方向にロータリバルブ１６を回転させる
ことで得られるアシスト力と、トーションバー９の捩じ
れ方向と逆の方向にロータリバルブ１６を回転させるこ
とで得られるアシスト力とによって目標のアシスト力の
範囲を設定し、このアシスト力になるようにプランジャ
４４ａ，４４ｂを駆動し、トーションバー９に必要な捩
じりモーメントを発生させるようにしている。

【００５０】このため、ＥＣＵ７０には、ハンドル１３
が正転（右）か逆転（左）に操作されているかを判断す
る機能、このときのハンドル１３の操作に必要な目標ト
ルクを求める機能が設定されている。これによって目標
のアシスト力の範囲、すなわちハンドル１３の操舵によ
って捩じられるトーションバー９で得られるアシスト力
に、トーションバー９の捩じれ方向と同じ方向にロータ
リバルブ１６を回転させることで得られるアシスト力
と、トーションバー９の捩じれ方向と逆の方向にロータ
リバルブ１６を回転させることで得られるアシスト力と
を組合わせたアシスト力領域が設定されるようになって
いる。

【００５１】またＥＣＵ７０には、ハンドル１３の操舵
力をコントロールするモードにするかハンドル１３の中
立を保つセンタリングモードにするか否かを判断する機
能、ソレノイド部５８ａ，５９ａの制御電圧値を演算す
る機能が設定されている。

【００５２】さらにＥＣＵ７０には、現在のハンドル１
３のハンドル角の変動（ハンドル角速度：θｈ）を判断
する機能、第１の制御弁５８を上記演算結果にしたがっ
て作動（ロータリバルブ１６の相対変位の方向と同じ方
向にトーションバー９に捩じりモーメントを発生）させ
る機能、第２の制御弁５９を上記演算結果にしたがって
作動（ロータリバルブ１６の相対変位の方向と逆の方向
にトーションバー９に捩じりモーメントを発生）させる
機能が設定されている。これにより、目標のアシスト力
になるべく、プランジャ４４ａ，４４ｂを駆動して、必
要な捩じりモーメントをトーションバー９に発生させる
ようにしている。

【００５３】次に、ＥＣＵ７０内の制御動作を図８乃至
図２１に基づいて具体的に説明する。図８乃至図２０に
はパワーステアリング装置の制御フローチャートを示し
てある。また、図２１にはパワーステアリング装置の低
速側のアシスト制御におけるタイミングチャートを示し
てある。

【００５４】ＥＣＵ７０はイグニッションキースイッチ
（ＩＧ）のＯＮ信号によって起動される。

【００５５】ステップＳ１において初期値設定がなさ
れ、各制御フラグが０（非実行側）に設定されると共
に、全ての変数が０に設定される。また、各種係数が予
め設定された値でセットされる。

【００５６】ステップＳ２においてハンドル１３の中立
信号（Ｈｃ値）が読み込まれ、ステップＳ３においてハ
ンドル角センサ７２から検出されるハンドル角θｈが読
み込まれる。その後ステップＳ４におけるハンドル角計
算ルーチンでハンドル角θｈが計算される。

【００５７】ステップＳ４におけるハンドル角計算ルー
チンを図１３に基づいて説明する。ステップＳ４では、
ハンドル１３のＨｃ値がＯＮになるまではハンドル角θ
ｈを０とし、大舵角に操舵されたままＩＧがＯＮになっ
た時の安全性を確保する。

【００５８】図１３に示すように、ステップＳ４−１で
Ｈｃ値がＯＮか否かが判断され、Ｈｃ値がＯＮと判断さ
れた場合ステップＳ４−２でハンドル角θｈを０にし、
ステップＳ４−３でハンドル中立フラグＨｃｆｌａｇの
状態を判断する。ステップＳ４−３でＨｃｆｌａｇ＝
０、即ちハンドル１３が中立ではないと判断された場
合、ステップＳ４−４でＨｃｆｌａｇ＝１、即ちハンド
ル１３が中立であるとしてメインのフローチャートに戻
り、ステップＳ４−３でＨｃｆｌａｇ＝０ではないと判
断された場合、そのままメインのフローチャートに戻
る。

【００５９】一方、ステップＳ４−１でＨｃ値がＯＮで
はないと判断された場合、ステップＳ４−５でＨｃｆｌ
ａｇ＝０か否かが判断され、Ｈｃｆｌａｇ＝０であれば
ステップＳ４−６でハンドル角θｈを０にしてメインの
フローチャートに戻る。ステップＳ４−５でＨｃｆｌａ
ｇ＝０でないと判断された場合、ステップＳ４−７でハ
ンドル１３が右操舵か左操舵かが判断される。右操舵で
あればステップＳ４−８でハンドル角θｈに読み込み値
を加算（θｈ＝θｈ＋ＣＮＴ）してメインのフローチャ
ートに戻り、左操舵であればステップＳ４−９でハンド
ル角θｈに読み込み値を減算（θｈ＝θｈ−ＣＮＴ）し
てメインのフローチャートに戻る。

【００６０】ステップＳ４では、最終的にＨｃ値がＯＮ
になるまではハンドル角θｈを０にし、その後の処理で
制御の実行開始条件とならないようにしている。

【００６１】メインのフローチャートに戻り、図８に示
すように、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７でハンドル角速度
θｈ、車速センサ７１で検出される車速Ｖｅｌ、トルク
センサ７３で検出される操舵トルクｔｑ２が読み込まれ
る。

【００６２】ステップＳ８で車速Ｖｅｌが１５km／ｈ以
上か否かが判断され、車速Ｖｅｌが１５km／ｈ以上であ
った場合、ステップＳ９で車速フラグＶｆｌａｇ＝１と
し高速側の反力制御を実行可能にする。ステップＳ８で
車速Ｖｅｌが１５km／ｈに満たないと判断された場合、
ステップＳ１０で車速Ｖｅｌが１０km／ｈ以下か否かが
判断される。車速Ｖｅｌが１０km／ｈ以下であった場
合、ステップＳ１１で車速フラグＶｆｌａｇ＝０とし低
速側の制御を実行可能にする。ステップＳ９及びステッ
プＳ１１で車速フラグＶｆｌａｇを０または１にセット
した後、ステップＳ１２で車速フラグＶｆｌａｇの状況
を判断し、車速フラグＶｆｌａｇ＝１の場合、ステップ
Ｓ１３における高速走行時の操舵反力制御（操舵反力機
能：後述）を実行し、車速フラグＶｆｌａｇ＝１ではな
い場合、図９に示したメインのフローチャートを実行す
る。

【００６３】車速Ｖｅｌが１０km／ｈ以下の場合、低速
側のアシスト制御となり、運転条件によって、ハンドル
１３を中立に保つ状態にアシストするセンタリング制御
（センタリング制御機能）と、ハンドル１３の操舵力を
アシストする操舵力制御（操舵力制御機能）とが実行さ
れる。

【００６４】図９に示すように、ステップＳ１４でセン
タリング制御中か否か、即ちセンタリングフラグＣｆｌ
ａｇ＝１か否かが判断され、センタリングフラグＣｆｌ
ａｇ＝１ではない場合、ステップＳ１５で操舵トルクｔ
ｑ２の制御判定トルクしきい値Ｔｑ０を、予め設定され
た値であるＴｑ００の値とする。センタリングフラグＣ
ｆｌａｇ＝１の場合、ステップＳ１６で操舵トルクｔｑ
２の制御判定トルクしきい値Ｔｑ０を、予め設定された
値であるＴｑ００に係数Ｋｃ（例えば２〜４）を乗じた
値（Ｔｑ００＜ＫｃＴｑ００）とする。

【００６５】即ち、図２１（ｂ）に一点鎖線で示すよう
に、センタリング制御中（Ｃｆｌａｇ＝１）は制御判定
トルクしきい値Ｔｑ０を大きくし、ハンドル１３の慣性
等により操舵トルクｔｑ２が大きく逆向きになっても、
制御判定トルクしきい値Ｔｑ０の範囲内とし、センタリ
ング制御が続行されるようにしている。

【００６６】ステップＳ１５もしくはステップＳ１６で
操舵力制御もしくはセンタリング制御での操舵トルクｔ
ｑ２の制御判定トルクしきい値Ｔｑ０が設定された後、
ステップＳ１７の制御設定ルーチンで操舵力制御を行な
うかセンタリング制御を行なうかを決める。

【００６７】ステップＳ１７における制御設定ルーチン
を図１４に基づいて説明する。ステップＳ１７では、操
舵力制御を行なうか（操舵力制御フラグｔｑｆｌａｇ＝
１とする）、操舵力制御をリセット状態にして（ｔｑｆ
ｌａｇ＝０）センタリング制御を実行可能にするかを決
める。

【００６８】図１４に示すように、ステップＳ１７−１
で操舵トルクの絶対値｜ｔｑ２｜が制御判定トルクしき
い値Ｔｑ０以上か否か判断される。運転開始直後は、前
述のステップＳ１４においてＣｆｌａｇ＝１ではないと
判断されるため、制御判定トルクしきい値Ｔｑ０は設定
値Ｔｑ００となる。

【００６９】操舵トルクｔｑ２の絶対値｜ｔｑ２｜が制
御判定トルクしきい値Ｔｑ０以上の場合、ステップＳ１
７−２で操舵力制御フラグｔｑｆｌａｇを１にセットし
操舵力制御を実行可能にする。次にステップＳ１７−３
で制御タイマｔｑＴを０にすると共に、ステップＳ１７
−４でＣｆｌａｇ＝０としてセンタリング制御をリセッ
トし、メインのフローチャートに戻る。

【００７０】ステップＳ１７−１で操舵トルクｔｑ２の
絶対値｜ｔｑ２｜が制御判定トルクしきい値Ｔｑ０より
も小さいと判断された場合、ステップＳ１７−５で第１
および第２の制御弁５８，５９を作動させるソレノイド
部５８ａ，５９ａへの指令制御電圧Ｖｏｌが０か否かを
判断する。既に、指令制御電圧Ｖｏｌが出力されている
場合、メインのフローチャートに戻る。ステップＳ１７
−５で指令制御電圧Ｖｏｌが０であると判断された場
合、ステップＳ１７−６で制御タイマｔｑＴをカウント
し（ｔｑＴＣＮＴ）、ステップＳ１７−７で制御タイマ
ｔｑＴの値が０．５秒以上か否かを判断する。制御タイ
マｔｑＴが０．５秒に達していない場合、メインのフロ
ーチャートに戻り、制御タイマｔｑＴが０．５秒以上で
あった場合、ステップＳ１７−８で操舵力制御フラグｔ
ｑｆｌａｇ＝０（操舵力制御リセット）としセンタリン
グ制御を実行可能にしてメインのフローチャートに戻
る。

【００７１】つまり、指令制御電圧Ｖｏｌが０Ｖで、且
つ操舵トルクｔｑ２の絶対値｜ｔｑ２｜が制御判定トル
クしきい値Ｔｑ０よりも小さい状態が０．５秒以上とな
った時（図２１における区間Ａ参照）、センタリング制
御が実行可能になる。また、操舵トルクｔｑ２の絶対値
｜ｔｑ２｜が制御判定トルクしきい値Ｔｑ０以上であれ
ば、即操舵力制御を実行可能にする。

【００７２】これにより、ハンドル１３の操舵中にトル
ク変動によって制御判定トルクしきい値Ｔｑ０よりも操
舵トルクｔｑ２の値が一時的に小さくなっても、短時間
（０．５秒未満）であればセンタリング制御に移行する
ことがない。また、操舵トルクｔｑ２の値が制御判定ト
ルクしきい値Ｔｑ０以上となった場合、瞬時に操舵力制
御に移行できるので、センタリング制御であっても直ち
にハンドル１３を停止させることができる。

【００７３】ステップＳ１７で制御設定ルーチンを実行
した後、ステップＳ１８で操舵力制御フラグｔｑｆｌａ
ｇ＝１か否かが判断され、操舵力制御フラグｔｑｆｌａ
ｇ＝１の場合、図１０で示した操舵力制御を実行し、操
舵力制御フラグｔｑｆｌａｇ＝１ではない、即ち操舵力
制御フラグｔｑｆｌａｇ＝０の場合、図１１，図１２で
示したセンタリング制御を実行する。

【００７４】図１０で示した操舵力制御を説明する。

【００７５】図９のステップＳ１８で操舵力制御フラグ
ｔｑｆｌａｇ＝１であると判断された場合、ステップＳ
１９の方向決定ルーチンで操舵方向を決定する。

【００７６】ステップＳ１９における方向決定ルーチン
を図１５に基づいて説明する。このステップＳ１９の操
舵方向の決定は、操舵トルクｔｑ２の判定を逆向きの制
御判定トルクしきい値（±Ｔｑ０）で行ない、且つハン
ドル角速度θｈの判定を逆向きのハンドル角速度の値で
行なうものである。

【００７７】図１５に示すように、ステップＳ１９−１
で操舵トルクｔｑ２が（負側の制御判定トルクしきい
値）−Ｔｑ０以上か否かが判断され、操舵トルクｔｑ２
が負側の制御判定トルクしきい値−Ｔｑ０以上（正側に
向う）であれば右操舵状態とし、ステップＳ１９−２で
ハンドル角速度θｈが−５deg/Ｓ以上か否かを判断す
る。

【００７８】実際に右操舵状態であればハンドル角速度
θｈは−５deg/Ｓより大きくなるため、ステップＳ１９
−３で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０（左操舵）か否か
を判断し、操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０であればステ
ップＳ１９−４で前回の目標操舵トルク（後述する）と
のトルク差ｄｔｑ１（初期値は０にセットされている）
を０にし、ステップＳ１９−５で操舵方向フラグｔｆｌ
ａｇ＝１として右操舵制御とする。右操舵となっていな
い場合、ハンドル角速度θｈ≦−５deg/Ｓとなりそのま
まメインのフローチャートに戻る。ステップＳ１９−３
で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０でないと判断された場
合、そのまま進みステップＳ１９−５で操舵方向フラグ
ｔｆｌａｇ＝１として右操舵制御とする。

【００７９】つまり、操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝１と
して右操舵制御とする場合、図２２に実線で示すよう
に、操舵トルクｔｑ２の判定は左操舵側の制御判定トル
クしきい値−Ｔｑ０で行ない、且つハンドル角速度θｈ
の判定は左操舵側のマイナスのハンドル角速度の値で行
なう。

【００８０】ステップＳ１９−１で操舵トルクｔｑ２が
負側の制御判定トルク値−Ｔｑ０以上ではないと判断さ
れた場合、ステップＳ１９−６で操舵トルクｔｑ２が正
側の制御判定トルクしきい値Ｔｑ０以下か否かが判断さ
れ、操舵トルクｔｑ２が正側の制御判定トルクしきい値
Ｔｑ０以下（負側に向う）であれば左操舵状態とし、ス
テップＳ１９−７でハンドル角速度θｈが５deg/Ｓ以上
か否かを判断する。ステップＳ１９−６で操舵トルクｔ
ｑ２が正側の制御判定トルクしきい値Ｔｑ０以下ではな
いと判断された場合、及びステップＳ１９−７でハンド
ル角速度θｈが５deg/Ｓ以上であると判断された場合、
左操舵状態とならないためメインのフローチャートに戻
る。

【００８１】実際に左操舵状態であればハンドル角速度
θｈは５deg/Ｓより小さくなるため、ステップＳ１９−
８で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０（右操舵）か否かを
判断し、操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝１であればステッ
プＳ１９−９でトルク差ｄｔｑ１を０にし、ステップＳ
１９−１０で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０として左操
舵制御とする。ステップＳ１９−８で操舵方向フラグｔ
ｆｌａｇ＝１でないと判断された場合、そのまま進みス
テップＳ１９−１０で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０と
して左操舵制御とする。

【００８２】つまり、操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝０と
して左操舵制御とする場合、図２２に点線で示すよう
に、操舵トルクｔｑ２の判定は右操舵側の制御判定トル
クしきい値Ｔｑ０で行ない、且つハンドル角速度θｈの
判定は右操舵側のプラスのハンドル角速度の値で行な
う。

【００８３】従って、操舵力制御の操舵方向を決定する
際、操舵トルクｔｑ２の判定を逆向きの制御判定トルク
しきい値（±Ｔｑ０）で行ない、且つハンドル角速度θ
ｈの判定を逆向きのハンドル角速度の値で行なうように
したため、種々外乱、ノイズ等により操舵トルク変動お
よびハンドル角速度変動が生じて操舵トルクｔｑ２およ
びハンドル角速度θｈが一時的に正，負に変化しても、
操舵方向が繰り返し変化すること（ハンチング現象）が
なくなり、操舵方向の切換えが速やかに行なえる。ハン
チング現象をなくすため、フィルタ回路を構成すること
も考えられるが、この場合、操舵方向の決定に遅れが生
じてしまう。

【００８４】メインのフローチャートに戻り、ステップ
Ｓ１９の方向決定ルーチンで操舵方向が決定されると、
ステップＳ２０で操舵方向フラグｔｆｌａｇ＝１か否か
が判断される。操舵方向に応じ、ステップＳ２１（ｔｆ
ｌａｇ＝１）もしくはステップＳ２２（ｔｆｌａｇ＝
０）で目標操舵トルクｔｔｑと操舵トルクｔｑ２のトル
ク差ｄｔｑ２を演算する。

【００８５】低速側の操舵力制御における目標操舵トル
クｔｔｑは予め設定された値で、図８のステップＳ１に
おいてセットされている。

【００８６】右操舵（操舵方向フラグｔｑｆｌａｇ＝
１）の場合、ステップＳ２１で操舵トルクｔｑ２の値か
ら目標操舵トルクｔｔｑの値を減じてトルク差ｄｔｑ２
とする。左操舵（操舵方向フラグｔｑｆｌａｇ＝０）の
場合、ステップＳ２２で操舵トルクｔｑ２の値に目標操
舵トルクｔｔｑの値を加え、負状態にしたものをトルク
差ｄｔｑ２とする。

【００８７】操舵方向に応じてトルク差ｄｔｑ２を演算
した後、ステップＳ２３，ステップＳ２４のトルク制御
電圧計算ルーチンで第１および第２の制御弁５８，５９
へ出力する指令制御電圧Ｖｏｌを計算する。なお、ステ
ップＳ２３，ステップＳ２４は同一処理を行なうもので
ある。

【００８８】ステップＳ２３，ステップＳ２４における
トルク制御電圧計算ルーチンを図１６に基づいて説明す
る。このステップＳ２３，ステップＳ２４の指令制御電
圧Ｖｏｌの決定は、目標操舵トルクｔｔｑとのトルク差
ｄｔｑ２が前回のトルク差ｄｔｑ１よりも大きい正の値
の場合、指令制御電圧Ｖｏｌを高くし、逆に前回よりも
小さい場合、時間の経過によって指令制御電圧Ｖｏｌを
低くしていくものである。

【００８９】図１６に示すように、ステップＳ２３−１
でトルク差ｄｔｑ２が正の値か否かが判断され、正の値
の場合、ステップＳ２３−２でトルク差ｄｔｑ２と前回
のトルク差ｄｔｑ１（初回の場合ｄｔｑ１は０にセット
されている）とが比較される。ステップＳ２３−２でト
ルク差ｄｔｑ２が前回のトルク差ｄｔｑ１以上と判断さ
れた場合、ステップＳ２３−３でトルク差ｄｔｑ２が５
０を越えるか否かが判断され、トルク差ｄｔｑ２の上限
５０が設定される。トルク差ｄｔｑ２が５０以下の場
合、そのままステップＳ２３−４に進み、トルク差ｄｔ
ｑ２が５０を越える場合ステップＳ２３−５でトルク差
ｄｔｑ２を５０としてステップＳ２３−４に進む。ステ
ップＳ２３−４でｄｔｑ１をｄｔｑ２に置き換え、トル
ク差ｄｔｑ２の値をトルク差ｄｔｑ１とする。次に、ス
テップＳ２３−６でトルク差ｄｔｑ１にトルク制御比例
係数Ｋ_T を乗じ、第１および第２の制御弁５８，５９の
不感帯部分の電圧２．５Ｖを加えて指令制御電圧Ｖｏｌ
とする。

【００９０】ステップＳ２３−１でトルク差ｄｔｑ２が
負の値と判断された場合、もしくは、ステップＳ２３−
２でトルク差ｄｔｑ２が前回のトルク差ｄｔｑ１よりも
小さいと判断された場合、ステップＳ２３−７で前回の
トルク差ｄｔｑ１を１ポイント下げる。前回のトルク差
ｄｔｑ１は正の値を保つ必要があるため、ステップＳ２
３−８で前回のトルク差ｄｔｑ１が正の値か否かが判断
される。前回のトルク差ｄｔｑ１が正の値の場合そのま
まステップＳ２３−９に進み、負の値の場合ステップＳ
２３−１０で前回のトルク差ｄｔｑ１を０にしてステッ
プＳ２３−９に進む。ステップＳ２３−９で指令制御電
圧Ｖｏｌが２．５Ｖ以下か否かが判断され、２．５Ｖ以
下の場合ステップＳ２３−１１で指令制御電圧Ｖｏｌを
０Ｖに置き換えてメインのフローチャートに戻る。ステ
ップＳ２３−９で指令制御電圧Ｖｏｌが２．５Ｖを越え
ていると判断された場合、ステップＳ２３−１２でトル
ク差ｄｔｑ１にトルク制御比例係数Ｋ_T を乗じ、第１お
よび第２の制御弁５８，５９の不感帯部分の電圧２．５
Ｖを加えて指令制御電圧Ｖｏｌとする。

【００９１】ステップＳ２３−６およびステップＳ２３
−１２で指令制御電圧Ｖｏｌを演算した後、ステップＳ
２３−１３で指令制御電圧Ｖｏｌが３．５Ｖを越えるか
否かが判断され、指令制御電圧Ｖｏｌの上限が設定され
る。指令制御電圧Ｖｏｌが３．５Ｖ以下の場合そのまま
メインのフローチャートに戻り、指令制御電圧Ｖｏｌが
３．５Ｖを越える場合ステップＳ２３−１４で指令制御
電圧Ｖｏｌを３．５Ｖとしてメインのフローチャートに
戻る。

【００９２】つまり、トルク差ｄｔｑ２が前回のトルク
差ｄｔｑ１より大きい正の値の時にこの値の上限を５０
に設定して指令制御電圧Ｖｏｌを演算し、トルク差ｄｔ
ｑ２が負の値の時に前回のトルク差ｄｔｑ１を１ポイン
ト下げて指令制御電圧Ｖｏｌを演算し、操舵中の操舵ト
ルクｔｑ２の変動により目標操舵トルクｔｔｑとの差が
大きい時にのみ、指令制御電圧Ｖｏｌを高くし、差が負
の時には時間の経過により指令制御電圧Ｖｏｌを徐々に
低くしている。

【００９３】これにより、操舵中に操舵トルク変動があ
っても、指令制御電圧Ｖｏｌの変動頻度を少なくするこ
とができる。

【００９４】メインのフローチャートに戻り、ステップ
Ｓ２３，ステップＳ２４で指令制御電圧Ｖｏｌを計算し
た後、右操舵の場合、ステップＳ２５で指令制御電圧Ｖ
ｏｌを出力し、左操舵の場合、ステップＳ２６で指令制
御電圧Ｖｏｌを出力する。即ち、ステップＳ２５では、
第１の制御弁５８のソレノイド部５８ａ（以下第１の制
御弁５８と称する）に指令制御電圧Ｖｏｌを出力すると
共に第２の制御弁５９のソレノイド部５９ａ（以下第２
の制御弁５９と称する）に０Ｖを出力し、右操舵時にお
けるハンドル１３の操舵力をアシストする。ステップＳ
２６では、第２の制御弁５９に指令制御電圧Ｖｏｌを出
力すると共に第１の制御弁５８に０Ｖを出力し、左操舵
時におけるハンドル１３の操舵力をアシストする。

【００９５】以上により、低速側における操舵力制御が
実行される。

【００９６】次に、図１１，図１２に基づいて低速側に
おけるセンタリング制御を説明する。センタリング制御
は、ハンドル１３を中立位置に戻す状態に制御するもの
で、ハンドル１３から手を放した場合でもハンドル１３
を中立位置に操舵させるようにするものである。

【００９７】図９で示したステップＳ１８で操舵力制御
フラグＴｑｆｌａｇ＝１ではないと判断された場合、図
１１で示したステップＳ２７でハンドル角θｈの絶対値
｜θｈ｜が１２０deg 以上か否かが判断される。絶対値
｜θｈ｜が１２０deg 以上の場合、図１２で示したフロ
ーチャートを実行する。

【００９８】絶対値｜θｈ｜が１２０deg 以上の場合、
図１２に示すように、ステップＳ２８でセンタリングフ
ラグＣｆｌａｇ＝０か否かが判断される。最初、センタ
リングフラグＣｆｌａｇ＝０であるので、ステップＳ２
９でセンタリングフラグＣｆｌａｇ＝１とすると共に、
ステップＳ３０で指令制御電圧Ｖｏｌを３．５Ｖに設定
する。指令制御電圧Ｖｏｌを３．５Ｖに設定した後、ス
テップＳ３１でハンドル角θｈが０以上か否かが判断さ
れる。ハンドル角θｈが０以上の場合ステップＳ３２で
戻し方向フラグＨａｆｌａｇ＝１として右側戻し（左方
向に操舵して戻す）とし、ハンドル角θｈが負の場合ス
テップＳ３３で戻し方向フラグＨａｆｌａｇ＝０として
左側戻し（右方向に操舵して戻す）とする。ステップＳ
３２，ステップＳ３３で戻し方向フラグＨａｆｌａｇを
設定した後、図１１で示したステップＳ３４におけるセ
ンタリング制御出力ルーチンを実行する。

【００９９】ステップＳ３１で、ハンドル角θｈの絶対
値｜θｈ｜が１２０deg 以上（ステップＳ２７：図１
１）の時のハンドル角θｈの正負を判断し、この時の判
断結果に応じてハンドル１３の戻し方向をステップＳ３
２，ステップＳ３３で設定しているため、ハンドル角θ
ｈが小さくなった時にタイヤのこじり等でハンドル角の
正負が逆になっても戻し方向は変化しない。

【０１００】ステップＳ３４におけるセンタリング制御
出力ルーチンを図１９に基づいて説明する。

【０１０１】図１９に示すように、ステップＳ３４−１
で戻し方向フラグＨａｆｌａｇ＝１か否かが判断され、
右側戻し（Ｈａｆｌａｇ＝１）の場合、ステップＳ３４
−２で第２の制御弁５９に指令制御電圧Ｖｏｌを出力す
ると共に第１の制御弁５８に０Ｖを出力する。（図２１
（ｄ）において左制御電圧が立ち上がるＢ区間参照。）
逆に左側戻し（Ｈａｆｌａｇ＝０）の場合、ステップＳ
３４−３で第１の制御弁５８に指令制御電圧Ｖｏｌを出
力すると共に第２の制御弁５９に０Ｖを出力する。ステ
ップＳ３４−２，ステップＳ３４−３で指令制御電圧Ｖ
ｏｌを出力した後、メインのフローチャートに戻る。

【０１０２】メインのフローチャートに戻った後、図
８，図９，図１１のフローチャートを経て図１２のステ
ップＳ２８でセンタリングフラグＣｆｌａｇ＝０か否か
が判断され、この時はセンタリングフラグＣｆｌａｇ＝
１であるのでステップＳ３５の指令制御電圧スローアッ
プルーチンを実行する。

【０１０３】図１８に基づいてステップＳ３５の指令制
御電圧スローアップルーチンを説明する。指令制御電圧
スローアップルーチンでは、センタリング制御開始時に
おける指令制御電圧Ｖｏｌを徐々に上昇させ、ハンドル
１３の戻り始めをスムーズに開始する。

【０１０４】図１８に示すように、ステップＳ３５−１
で指令制御電圧Ｖｏｌが４．９Ｖを越えるか否かが判断
され、４．９Ｖ以下の場合、ステップＳ３５−２で指令
制御電圧Ｖｏｌに０．０２Ｖ加えて新たな指令制御電圧
Ｖｏｌとし図１１のステップＳ３４に進む。指令制御電
圧Ｖｏｌが４．９Ｖになるまでこれを繰り返して指令制
御電圧Ｖｏｌを０．０２Ｖずつ上昇させる（図２１
（ｄ）における区間Ｃ参照）。指令制御電圧Ｖｏｌが
４．９Ｖを越えた場合、ステップＳ３５−３で指令制御
電圧Ｖｏｌを４．９Ｖにして図１１のステップＳ３４に
進み、指令制御電圧Ｖｏｌは、図１１のステップＳ２７
でハンドル角θｈの絶対値｜θｈ｜が１２０deg 未満に
なるまで４．９Ｖに保たれる（図２１における区間Ｄ参
照）。

【０１０５】メインのフローチャートに戻り、センタリ
ング制御が進み図１１で示したステップＳ２７でハンド
ル角θｈの絶対値｜θｈ｜が１２０deg 未満となったと
判断された場合、ステップＳ３６でセンタリングフラグ
Ｃｆｌａｇ＝０か否かが判断される。

【０１０６】ステップＳ３６でセンタリングフラグＣｆ
ｌａｇ＝０と判断された場合、ステップＳ３４に進み、
センタリングフラグＣｆｌａｇ＝１と判断された場合、
ステップＳ３７でハンドル角θｈの絶対値｜θｈ｜が４
５deg 以上か否かが判断される。絶対値｜θｈ｜が４５
deg 以上、即ちハンドル角θｈの絶対値｜θｈ｜が４５
deg 以上１２０deg 未満のとき、ステップＳ３８でセン
タングフラグＣｆｌａｇ＝１か否かが判断され、センタ
リングフラグＣｆｌａｇ＝１の場合ステップＳ３５で指
令制御電圧スローアップルーチンを実行し、センタリン
グフラグＣｆｌａｇ＝１ではない場合ステップＳ３９の
指令制御電圧スローダウンルーチンを実行する。

【０１０７】図１７に基づいてステップＳ３９の指令制
御電圧スローダウンルーチンを説明する。指令制御スロ
ーダウンルーチンでは、センタリング制御終了時におけ
る指令制御電圧Ｖｏｌを二段階に分けて徐々に低下さ
せ、ハンドル１３を滑かに停止させる。

【０１０８】図１７に示すように、ステップＳ３９−１
で指令制御電圧Ｖｏｌが３．３Ｖ以上か否かが判断さ
れ、３．３Ｖ以上の場合、ステップＳ３９−２で指令制
御電圧Ｖｏｌを０．０２Ｖ減じて新たな指令制御電圧Ｖ
ｏｌとし、図１１のステップＳ３４に進む。指令制御電
圧Ｖｏｌが３．３Ｖ未満になるまでこれを繰り返して指
令制御電圧Ｖｏｌを０．０２Ｖずつ低下させる（図２１
（ｄ）における区間Ｅ参照）。

【０１０９】ステップＳ３９−１で指令制御電圧Ｖｏｌ
が３．３Ｖ未満であると判断された場合、ステップＳ３
９−３で指令制御電圧Ｖｏｌが２．３Ｖ以上か否かが判
断され、２．３Ｖ以上の場合、ステップＳ３９−４で指
令制御電圧Ｖｏｌを０．００５Ｖ減じて新たな指令制御
電圧Ｖｏｌとし、図１１のステップＳ３４に進む。指令
制御電圧Ｖｏｌが２．３Ｖ未満になるまでこれを繰り返
して指令制御電圧Ｖｏｌを０．００５Ｖずつ低下させる
（図２１（ｄ）における区間Ｆ参照）。

【０１１０】指令制御電圧Ｖｏｌが低下してステップＳ
３９−３で２．３Ｖ未満と判断されると、ステップＳ３
９−５で指令制御電圧Ｖｏｌを０Ｖとし、ステップＳ３
９−６でセンタリングフラグＣｆｌａｇ＝０としてメイ
ンのフローチャートに戻る。

【０１１１】一方、図１１で示したステップＳ３７でハ
ンドル角θｈの絶対値｜θｈ｜が４５deg 未満と判断さ
れた場合、ステップＳ４０でセンタリングフラグＣｆｌ
ａｇ＝２か否かが判断される。センタリングフラグＣｆ
ｌａｇ＝２の場合ステップＳ３９に進み、センタリング
フラグＣｆｌａｇ＝２でない場合、ステップＳ４１でセ
ンタリングフラグＣｆｌａｇ＝２としてステップＳ３４
に進む。

【０１１２】センタリングフラグＣｆｌａｇ＝２は、ハ
ンドル角θｈの絶対値｜θｈ｜が一度４５deg 未満にな
った際におけるステップＳ３９の指令制御電圧スローダ
ウンルーチンの実行フラグである。即ち、ハンドル角θ
ｈの絶対値｜θｈ｜が４５deg 未満になった場合センタ
リングフラグＣｆｌａｇ＝２とし、その後外乱等により
ハンドル１３を戻し過ぎてハンドル角θｈの絶対値｜θ
ｈ｜が４５deg 以上になっても、ステップＳ３８のＣｆ
ｌａｇ＝１が否となり、ステップＳ３９の指令制御電圧
スローダウンルーチンに進むようになっている。

【０１１３】以上により、低速側におけるセンタリング
制御が実行される。このセンタリング制御では、ハンド
ル１３を手放し状態にしても制御弁５８，５９によって
トーションバー９に捩じりモーメントを発生させ、ハン
ドル１３を中立位置に操舵することができるので、据え
切り時の負担を大幅に軽くすることができると共に、ハ
ンドル１３が操舵されたままで放置されることはない。

【０１１４】また、このセンタリング制御では、ハンド
ル角θｈの絶対値｜θｈ｜が１２０deg 以上の時のハン
ドル角θｈの正負によってハンドル１３の戻し方向を決
定しているため、ハンドル１３が中立付近で方向が変わ
っても制御方向は変化せず、タイヤのこじり等を見越し
てハンドル１３を逆側に過制御し（図２１（ａ）中Ｐ
点）てハンドル１３を確実に中立近傍に戻すことができ
る。

【０１１５】また、ハンドル１３の戻し始めには指令制
御電圧Ｖｏｌを徐々に上昇させ、ハンドル１３が中立付
近になった時には指令制御電圧Ｖｏｌを２段階に分けて
徐々に低下させているため、ハンドル１３の戻り始め及
び停止を滑らかにすることが出来るとともに、停止時に
おけるハンドル１３の急激な動きを防止することができ
る。

【０１１６】次に、車速Ｖｅｌが１５km／ｈ以上におけ
る高速側の操舵反力制御を説明する。

【０１１７】図８におけるステップＳ１２でＶｆｌａｇ
＝１である、即ち車速Ｖｅｌが１５km／ｈ以上であると
判断された場合、ステップＳ１３の操舵反力制御ルーチ
ンを実行する。

【０１１８】ステップＳ１２における操舵反力制御ルー
チンを図２０に基づいて説明する。ステップＳ１２の操
舵反力の制御は、車速Ｖｅｌ及びハンドル角θｈにより
目標操舵トルクｔｑを求め、目標操舵トルクｔｑと実際
の操舵トルクｔｑ２との差に応じて指令制御電圧Ｖｏｌ
の出力値と制御方向を決めるものである。

【０１１９】図２０に示すように、ステップＳ１３−１
で現在の車速Ｖｅｌ及びハンドル角θｈに適した目標ト
ルクｔｑを演算する。即ち、図２３で示したＶｅｌ−Ｋ
ＴＶマップから現在の車速Ｖｅｌに応じた車速感応ハン
ドル角トルク係数ＫＴＶが読み込まれ、車速感応ハンド
ル角トルク係数ＫＴＶにハンドル角θｈを乗じて目標ト
ルクｔｑを求める。ステップＳ１３−２で操舵トルクｔ
ｑ２から目標トルクｔｑを減じてトルク差ｄｔｑ２を求
める。

【０１２０】ステップＳ１３−３でトルク差ｄｔｑ２が
右操舵側の設定値−ｄｔｑ以上か否かが判断され、設定
値−ｄｔｑ以上の場合ステップＳ１３−４で操舵方向フ
ラグｔｆｌａｇ＝１とし右操舵制御としてステップＳ１
３−５に進む。ステップＳ１３−３でトルク差ｄｔｑ２
が設定値−ｄｔｑより小さいと判断された場合、ステッ
プＳ１３−６でトルク差ｄｔｑ２が左操舵側の設定値ｄ
ｔｑ以下か否かが判断される。トルク差ｄｔｑ２が設定
値ｄｔｑ以下の場合ステップＳ１３−７で操舵方向フラ
グｔｆｌａｇ＝０とし左操舵制御としてステップＳ１３
−５に進み、トルク差ｄｔｑ２が設定値を越える場合そ
のままステップＳ１３−５に進む。

【０１２１】ここで、設定値を±ｄｔｑとしたのは、設
定値に幅を持たせ、外乱等によってトルク変動が一時的
に発生しても操舵方向が変わらないようにしたためであ
る。

【０１２２】操舵方向が決定された後、ステップＳ１３
−５で指令制御電圧Ｖｏｌが演算される。即ち、トルク
差ｄｔｑ２の絶対値｜ｄｔｑ２｜から設定値ｄｔｑを減
じ、この値に係数ＫｏＶを乗じて指令制御電圧Ｖｏｌと
する。

【０１２３】ステップＳ１３−８で指令制御電圧Ｖｏｌ
が負であるか否かが判断され、負の場合ステップＳ１３
−９で指令制御電圧Ｖｏｌを０にしてステップＳ１３−
１０に進み、正の場合ステップＳ１３−１１で指令制御
電圧Ｖｏｌに制御弁の不感帯電圧２．５Ｖを加え新たな
指令制御電圧ＶｏｌとしてステップＳ１３−１０に進
む。

【０１２４】ステップＳ１３−１０で操舵方向フラグｔ
ｆｌａｇ＝１か否かが判断され、操舵方向フラグｔｆｌ
ａｇ＝１の場合、ステップＳ１３−１２で第１の制御弁
５８に指令制御電圧Ｖｏｌが出力されると共に第２の制
御弁５９に０Ｖが出力され、操舵方向フラグｔｆｌａｇ
＝０の場合、ステップＳ１３−１３で第１の制御弁５８
に０Ｖが出力されると共に第２の制御弁５９に指令制御
電圧Ｖｏｌが出力される。

【０１２５】つまり、高速側の操舵反力制御では、目標
トルクｔｑと操舵トルクｔｑ２のトルク差ｄｔｑ２によ
り制御方向及び指令制御電圧Ｖｏｌを決定し、操舵トル
クｔｑ２が大きい場合（特に操舵開始時）はアシスト制
御となり、操舵トルクｔｑ２が小さい場合は反力制御と
なり、リニアな操舵力が得られる。

【０１２６】このように本発明の操舵反力制御機能に
は、ハンドル１３の目標操舵トルク（目標トルクｔｑ）
を演算し、演算された目標操舵トルクと実際の操舵トル
クｔｑ２とのトルク差ｄｔｑ２に応じ、操舵トルクｔｑ
２が目標操舵トルクとなるようにアシスト力の大きさ及
び方向を決定する手段が備えられている。

【０１２７】上述した、低速側における操舵力制御、セ
ンタリング制御、および高速側における操舵反力制御に
より、据え切りから高速走行、スポーツ走行など、いか
なる操舵条件でも負担の少ないハンドル操作を実現する
ことができる。

【０１２８】なお、上述した制御において得られるロー
タリバルブ１６の発生油圧の特性は、図２５の線図に示
されるように、プランジャ４４ａ，４４ｂによる制御が
無い時を基準に、プランジャ４４ａによる同位相制御に
よる油圧域と、プランジャ４４ｂによる逆位相制御によ
る油圧域とを上下限に加えた広範囲な油圧領域となる。

【０１２９】例えば据え切り操舵の場合、従来のパワー
ステアリング装置は図２６の（ａ）に示されるように操
舵の切り始めが重く、操舵角の全域に渡ってかなり大き
な操舵力を必要とするが、この発明の制御を適用すると
図２６の（ｂ）に示されるように操舵の切り始めを軽
く、しかも操舵角に応じて操舵力が変化する特性が得ら
れる。さらにスラローム走行の操舵の場合、図２７の
（ａ）に示されるようにヒステリシスが大きく、中立付
近の手応え感に欠けるが、この発明の制御を適用すると
図２７の（ｂ）に示されるようにヒステリシスを小さ
く、中立付近の手応え感がある特性が得られる。

【０１３０】よって、長距離高速走行、運転者の高齢化
の環境条件に対応できる上、さらには四輪駆動車，四輪
操舵車等、付加機能が装備される自動車においても、ス
テアリング操作の負担を軽減することができる。

【０１３１】なお、上記実施例では、２つの制御弁５
８，５９を用いてプランジャ４４ａ，４４ｂを駆動した
が、これに限らず、図２８に示されるように４ポート３
位置切換えの電磁切換弁７５を用いて上記実施例と同様
にプランジャ４４ａ，４４ｂを駆動するようにしても、
同様の効果を奏する。

【０１３２】また上記実施例では、張出し部をインプッ
トシャフトに設け、プランジャをアウトプットシャフト
に設けたが、これに限らず、インプットシャフトにプラ
ンジャを設け、アウトプットシャフトに張出し部を設け
て、トーションバーを捩じりモーメントを発生させるよ
うにしてもよい。

【０１３３】

【発明の効果】本発明の車両用パワーステアリング装置
では、操舵力の可変幅を格段に広くすることができ、据
え切り戻し時の運転者の負担を大幅に軽減し、高速走
行、スポーツ走行など運転条件に応じた操舵力を得るこ
とができる。したがって、長距離高速走行、運転者の高
齢化などの環境条件に対応でき、さらには、四輪駆動
車、四輪操舵車など、付加機能が装備される自動車にお
いても、ハンドル操作の負担を軽減することができる。

【０１３４】また、操舵反力制御時には、演算された目
標操舵トルクと実際の操舵トルクとのトルク差に応じ、
操舵トルクが目標操舵トルクとなるようにアシスト力の
大きさ及び方向を決めているので、リニアな操舵反力が
得られ、操舵感覚が著しく向上する。

【０１３５】また、バルブ駆動機構の被押圧部材は入出
力軸の周方向両側から押圧子によって押圧されるため、
バルブ駆動機構が入出力軸の軸方向に長くなることがな
く、装置の軽量コンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパワーステアリング装
置の全体構成図。

【図２】ステアリング機構の断面図。

【図３】図２中のIII −III 線矢視図。

【図４】図２中のIV−IV線矢視図。

【図５】油圧室への油圧の作用説明図。

【図６】図５に対応したプランジャの動作説明図。

【図７】制御弁の制御電圧に応じた吐出圧力の特性のマ
ップを表わすグラフ。

【図８】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図９】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１０】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１１】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１２】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１３】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１４】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１５】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１６】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１７】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１８】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図１９】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図２０】パワーステアリング装置の制御フローチャー
ト。

【図２１】パワーステアリング装置の低速側のアシスト
制御におけるタイミングチャート。

【図２２】操舵トルクの判定状況を説明する線図。

【図２３】車速に応じた車速感応ハンドル角トルク係数
のマップを表わすグラフ。

【図２４】ロータリバルブの作動角が進み側に変位した
ときの状態を表わす断面図。

【図２５】作動角が変化したロータリバルブの入出圧力
を表わすグラフ。

【図２６】据切り操舵時の操舵力を従来と比較して表わ
すグラフ。

【図２７】スラローム走行操舵時の操舵力を従来と比較
して表わすグラフ。

【図２８】本発明の他実施例に係るパワーステアリング
装置の全体構成図。

【符号の説明】

１ ステアリング機構 ５ａ アウトプットシャフト ７ パワーシリンダ装置 ８ 前輪 ９ トーションバー １１ インプットシャフト １３ ハンドル １５ バルブ駆動アクチュエータ １６ ロータリバルブ ３３ オイルポンプ ４２ 張出し部 ４４ａ，４４ｂ プランジャ ５８ 第１の制御弁 ５９ 第２の制御弁 ６４ 油圧回路 ７０ コントロールユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 117:00 119:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵輪につながる出力軸をトーションバ
   ーの一端部に連結すると共にハンドルにつながる入力軸
   をトーションバーの他端部に連結してなり、前記ハンド
   ルの操舵操作にしたがって前記操舵輪を操舵するステア
   リング機構と、 所定の油圧を発生させる油圧発生部と、 前記ステアリング機構の前記入力軸と前記出力軸との間
   に設けられ、前記油圧発生部に接続されて前記ハンドル
   の操舵操作時における前記トーションバーの捩じれにし
   たがい相対変位して油圧のアシスト力を出力するロータ
   リバルブと、 該ロータリバルブからの油圧で前記操舵輪を操舵方向に
   駆動するシリンダ機構と、 前記ステアリング機構の前記入力軸と前記出力軸との間
   に設けられ、該入力軸もしくは該出力軸の一方に突設さ
   れた被押圧部を有すると共に該被押圧部を軸方向両側に
   押圧するために該入力軸もしくは該出力軸の他方側に具
   えられた押圧子を有し、該押圧子の駆動による前記被押
   圧部の押圧で前記トーションバーに独立した捩じりモー
   メントを発生させるバルブ駆動機構と、 該バルブ駆動機構の前記押圧子を電磁弁の励磁によって
   駆動させる押圧子駆動手段と、 前記トーションバーの捩じれ方向と同方向に前記ロータ
   リバルブを回転させることで得られるアシスト力と前記
   トーションバーの捩じれ方向と逆方向に前記ロータリバ
   ルブを回転させることで得られるアシスト力との目標値
   である目標アシスト力が設定されると共に、ハンドルの
   操舵操作時に該目標アシスト力となるように前記バルブ
   駆動機構の前記押圧子を駆動させるべく、前記電磁弁の
   励磁を行なう制御手段とを備え、 該制御手段は、車両の速度が所定値以下の低速域で前記
   ハンドルを中立状態に操舵させるアシスト力を発生させ
   るセンタリング制御機能、前記低速域で前記ハンドルの
   操舵方向と同方向にアシスト力を発生させる操舵力制御
   機能、および車両の速度が所定値以上の高速域で前記ハ
   ンドルの操舵方向と同方向もしくは逆方向にアシスト力
   を発生させる操舵反力制御機能を有し、 前記制御手段の操舵反力制御機能は走行状態に応じ、前
   記ハンドルの目標操舵トルクを演算し、演算された目標
   操舵トルクと実際の操舵トルクとのトルク差に応じてア
   シスト力の大きさ及び方向を決定する手段を備えたこと
   を特徴とする車両用パワーステアリング装置。