JPH07196049A - 車両用操舵装置 - Google Patents

車両用操舵装置

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JPH07196049A
JPH07196049A JP6264233A JP26423394A JPH07196049A JP H07196049 A JPH07196049 A JP H07196049A JP 6264233 A JP6264233 A JP 6264233A JP 26423394 A JP26423394 A JP 26423394A JP H07196049 A JPH07196049 A JP H07196049A
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steering
vehicle
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obstacle
force
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Shiro Nakano
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Yoshinobu Hiyamizu
由信 冷水
Yoshihiro Goto
嘉宏 後藤
Minoru Chitoku
稔 千徳
Tomoyasu Kada
友保 嘉田
Shigehisa Matsushita
茂久 松下
Yoshifumi Obata
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Abstract

(57)【要約】 【構成】所定方向への転舵時にその転舵方向に障害物有
りの状態を検出すると、プランジャ31によって入力軸11
と出力軸12を固定し、プランジャ61によってハウジング
H と出力軸12を固定する。これにより、入力軸11をハウ
ジングH に固定する。操舵補助力が零の状態のときより
も重い転舵操作力を達成できるような操舵反力を付与す
る。 【効果】運転者に確実に危険を察知させることができ
る。危険な方向への転舵を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ステアリングホイー
ルの操作により操舵を行なう車両用操舵装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大多数の車両において、ステアリ
ングホイールの操舵を補助するためのパワーアシスト装
置が装備されている。運転者にとっては、軽い操作力で
ステアリングホイールを操作（転舵）できれば、特に据
切りや車庫入れなどのときに、大きなメリットを持つ。
ただし、ただ単に転舵操作力が軽いだけでは、高速走行
時にはかえって危険となる。そこで、通常、転舵操作力
が、低速では軽く、高速では重くなるように、車速に応
じて操舵補助力を調整するための操舵補助力調整機構が
設けられている。
【０００３】例えば、特開昭６１−２０００６３号公報
に示す操舵補助力調整機構においては、パワーアシスト
装置の出力軸に回転規制されたプランジャを、油圧によ
り入力軸に押圧して入力軸と出力軸とを互いに固定し、
これにより、両軸の捩じれを規制して、操舵補助力を零
にする（いわゆるマニュアル操作時の転舵操作力とす
る）ようにしている。
【０００４】また、特開平４−１９２７４号公報に示す
操舵補助力調整機構においては、コントロールバルブへ
供給する油量を調整することにより、パワーシリンダ内
の油圧を調整し、これにより、操舵補助力を調整するよ
うにしている。ところで、車両の前進中等において、例
えば車両通行帯を変更するいわゆる車線変更を行う際
に、車両の側方の後方（以下、側後方という）を走行す
る他の車両等の障害物を検出し、運転者が障害物の方向
へ転舵しようとした場合に、パワーアシスト装置の操舵
補助力を減少させる車両が提供されている（例えば、上
記の特開平４−１９２７４号公報参照）。このような車
両では、上記の場合に転舵操作力を重くすることによ
り、運転者に危険を察知させると共に、危険な方向への
転舵操作を抑制し、安全を確保することを目的としてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、車両がある
速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）以上で走行している場合に
は、もともと、操舵補助力は非常に小さなものとなって
いる。したがって、このような場合に操舵補助力をたと
え零にしたとしても、操舵補助力の変化量が小さ過ぎ
て、運転者はこれを察知することができず、したがっ
て、安全を確保できない虞があった。
【０００６】一方、上記操舵補助力を調整する機構で
は、パワーアシスト装置を装備しない車両には適用でき
ず、車両への適用範囲が狭かった。そこで、本発明の目
的は、車両への適用範囲が広く、安全を確保できる車両
用操舵装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため、 (1) 請求項１に係る車両用操舵装置は、ステアリング
ホイールの操作により操舵を行なう車両用操舵装置にお
いて、車両の周囲の障害物を検出する障害物検出手段
と、ステアリングホイールの転舵方向を検出する転舵方
向検出手段と、ステアリングホイールに操舵反力を付与
する操舵反力付与手段と、障害物検出手段及び転舵方向
検出手段の出力から、その転舵方向の所定の領域内に障
害物有りの状態が検出されることを条件として、操舵反
力付与手段によってステアリングホイールに上記障害物
側への転舵に抗する所要の操舵反力を付与させる制御手
段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】上記構成によれば、障害物検出手段及び転
舵方向検出手段の出力から、所定方向への転舵時にその
転舵方向に障害物有りの状態を検出したとき、操舵反力
付与手段によってステアリングホイールに所要の操舵反
力を付与する。従来の、操舵補助力を減じる方式では、
操舵補助力自体がもともと小さくなっている速度域で
は、たとえ操舵補助力を零にしたとしても、変化量が小
さ過ぎて運転者にこれを察知させることができないとい
う問題があったが、本発明では、ステアリングホイール
に所要の操舵反力を与えることにより、全体としてマニ
ュアル操作時以上の操舵反力を得ることができ、その結
果、運転者に確実に危険を察知させることができる。ま
た、操舵反力を用いるので、パワーアシスト装置を装備
する車両に限定することなく適用できる。 (2) 請求項２に係る車両用操舵装置は、請求項１記載
の車両用操舵装置において、走行車線上の自車の車幅方
向に関する位置を検出する走行位置検出手段をさらに備
え、上記制御手段は、上記走行位置検出手段によって検
出した自車の位置に基づいて走行車線からの逸脱を防止
するのに必要な舵角調整量を求め、求められた舵角調整
量に応じて上記操舵反力の大きさを決定することを特徴
とするものである。
【０００９】上記構成によれば、操舵反力の付与により
障害物有りの方向への転舵を規制している場合におい
て、走行車線から車両が逸脱することを防止できると共
に、必要以上に転舵が規制されるのを防止できる。しか
も、簡単なアルゴリズムで迅速に処理が行なえ、制御の
高速化を実現できる。 (3) 請求項３に係る車両用操舵装置は、請求項１又は
２記載の車両用操舵装置において、車両の前方障害物が
接近する状態を検出する接近状態検出手段をさらに備
え、上記制御手段は、上記接近状態検出手段によって上
記前方障害物の接近が検出されないことをさらなる条件
として、上記操舵反力を付与させることを特徴とするも
のである。
【００１０】上記構成によれば、操舵反力の付与により
転舵を規制している場合において、前方に障害物が接近
してきたときには、操舵反力が解除されるので、前方障
害物接近という非常事態に対して運転者による柔軟な対
応が可能となり、二次的危険の発生を未然に防ぐことが
できる。 (4) 請求項４に係る車両用操舵装置は、請求項１ない
し３の何れかに記載の車両用操舵装置において、転舵に
関連する運転者の所定の動作を検出する所定動作検出手
段をさらに備え、上記制御手段は、所定動作検出手段に
よって所定の動作が検出されることを条件として処理を
行なうことを特徴とするものである。
【００１１】上記構成によれば、まず、転舵に関連する
運転者の所定の動作、例えば方向指示器の操作を検出す
ることにより、運転者の転舵の意思を確認した後、この
確認に応じて転舵の規制を行なうようにした。したがっ
て、不要な規制を回避できる。 (5) 請求項５に係る車両用操舵装置は、請求項１ない
し４の何れかに記載の車両用操舵装置において、上記操
舵反力付与手段は、ステアリングホイールから走行車輪
への動力伝達機構の運動を抑制する運動抑制手段からな
ることを特徴とするものである。
【００１２】上記構成によれば、動力伝達機構の運動を
抑制することにより、操舵反力を得ることができる。 (6) 請求項６に係る車両用操舵装置は、請求項１ない
し４の何れかに記載の車両用操舵装置において、ステア
リングホイールの操舵力を補助するパワーアシスト装置
をさらに備え、上記操舵反力付与手段は、パワーアシス
ト装置によって操舵反力を付与することを特徴とするも
のである。
【００１３】上記構成によれば、操舵反力付与手段及び
パワーアシスト装置の少なくとも一部の構成を共用化で
きるので、構造を簡素化できる。 (7) 請求項７に係る車両用操舵装置は、請求項６記載
の車両用操舵装置において、上記パワーアシスト装置
は、ピストンで仕切られた一対の油室を有し且つ各油室
の内部の油圧により転舵方向にそれぞれ対応した操舵補
助力を発生するパワーシリンダを含み、上記操舵反力付
与手段は、操舵を補助する力を発生可能な油室へ供給さ
れる油量及び操舵に抗する力を発生可能な油室から排出
される油量の少なくとも一方を抑止する油量抑止手段か
らなることを特徴とするものである。
【００１４】上記構成によれば、操舵を補助する力を発
生可能な油室へ供給される油量及び操舵に抗する力を発
生可能な油室から排出される油量の少なくとも一方を抑
止することにより、パワーシリンダによって転舵に対す
る抑止力を与えることができる。 (8) 請求項８に係る車両用操舵装置は、請求項６記載
の車両用操舵装置において、上記パワーアシスト装置
は、ピストンで仕切られた一対の油室を有し且つ各油室
の内部の油圧により転舵方向にそれぞれ対応して操舵補
助力を発生するパワーシリンダと、各油室にそれぞれ連
通する油路とを含み、上記操舵反力付与手段は、操舵に
抗する力を発生可能な油室を油供給源からの供給油路に
連通させ且つ他の油室を油供給源への戻り油路に連通さ
せる操舵反力付与状態に油路を切り換え可能な油路切り
換え手段からなることを特徴とするものである。
【００１５】上記構成によれば、パワーシリンダの各油
室に連通する油路を切り換えることにより、パワーシリ
ンダに、操舵反力を発生させることができる。 (9) 請求項９に係る車両用操舵装置は、請求項６記載
の車両用操舵装置において、上記パワーアシスト装置
は、ステアリングホイールの操舵トルクを検出し、検出
した操舵トルクに応じて操舵補助用のモータの回転力を
調整する電動式のものからなり、上記操舵反力付与手段
は、ステアリングホイールと連動して回転される部材に
ブレーキトルクを負荷するブレーキトルク負荷手段から
なることを特徴とするものである。
【００１６】上記構成によれば、いわゆる電動式のパワ
ーアシスト装置を採用した場合において、ステアリング
ホイールと連動して回転される部材にブレーキトルクを
負荷することにより、マニュアル操作時以上の操舵反力
を得ることができる。 (10) 請求項１０に係る車両用操舵装置は、請求項９記
載の車両用操舵装置において、上記ブレーキトルク発生
手段は、停止され又は逆起電力を負荷された上記モータ
を含むことを特徴とするものである。
【００１７】上記構成によれば、操舵補助力を得るため
のモータを停止し、又は逆起電力を負荷することによ
り、モータをステアリングホイールの転舵の抵抗として
働かせることができる。操舵補助力を得るためのモータ
をブレーキトルク負荷手段として用いるので、別途にブ
レーキトルク負荷手段を設ける場合と比較して、構造を
簡素化できる。 (11) 請求項１１に係る車両用操舵装置は、請求項１０
記載の車両用操舵装置において、上記パワーアシスト装
置は、上記モータからの被駆動側への伝達トルクを調整
するパウダークラッチを含み、上記制御手段は、上記パ
ウダークラッチによってモータ側と被駆動側とを所定の
連結力で連結させることにより上記モータによるブレー
キトルクを操舵反力として付与させることを特徴とする
ものである。
【００１８】一般に、電動式のパワーステアリングにお
いては、バッテリ上がりその他のトラブル発生のために
モータが駆動不能となった場合、ステアリングホイール
によってモータを回転させつつ転舵しなければならない
とすると、転舵操作力が非常に重くなる。そこで、通
常、これを回避するために、クラッチを設けている。本
発明の構成によれば、このクラッチとして、パウダーク
ラッチを用い、制御手段が、転舵方向に障害物有りの状
態を検出したとき、パウダークラッチによってモータ側
と被駆動側とを連結させる。これにより上記モータによ
るブレーキトルクを操舵反力として付与させることがで
きる。パウダークラッチであれば、ロックすることがな
いので、ブレーキとして働かせたモータに損傷を与える
ようなことがない。 (12) 請求項１２記載の車両用操舵装置は、ステアリン
グホイールの操作により操舵を行なう車両用操舵装置に
おいて、ステアリングホイールの操舵力を補助するパワ
ーアシスト装置と、車両の周囲の障害物を検出する障害
物検出手段と、ステアリングホイールの舵角を検出する
舵角検出手段と、ステアリングホイールに操舵反力を付
与する操舵反力付与手段と、障害物検出手段及び舵角検
出手段の出力から、その転舵方向の所定の領域内に障害
物有り且つ障害物に近接する方向への転舵が進行してい
る状態が検出されたときには、操舵反力付与手段によっ
てステアリングホイールに所要の操舵反力を付与させる
一方、障害物検出手段及び舵角検出手段の出力から、そ
の転舵方向の所定の領域内に障害物が有り且つ障害物か
ら遠ざかる方向への転舵が進行している状態が検出され
たときには、上記パワーアシスト装置による操舵補助力
を通常よりも増大させる制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【００１９】上記構成によれば、障害物に近接する方向
への転舵が進行している場合には、操舵反力を付与して
転舵を防止する一方、障害物から遠ざかる方向への転舵
が進行している場合には、通常よりも大きい操舵補助力
を付与して転舵を促進する。したがって、請求項１に係
る発明と同様に、マニュアル操作時以上の操舵反力が得
られる結果、運転者に確実に危険を察知させることがで
きる。しかも、運転者が既に危険回避動作を起こしてい
る場合には、これを補助するという、より実状に即した
安全確保が実現できる。
【００２０】
【実施例】以下実施例について添付図面を参照して詳細
に説明する。第１実施例 図１は、本発明の第１実施例としての車両用操舵装置の
要部の断面を含む概略構成図である。本車両用操舵装置
Ａは、ロータリバルブ式の制御弁機構を有する油圧式
のパワーアシスト装置１０と、車両の速度を検出する
車速センサ４１と、車速に応じてパワーアシスト装置
１０による操舵補助力を調整する操舵補助力調整機構３
０と、車両の側後方の障害物を検出する障害物検出手
段としての側後方障害物センサ４２と、ステアリング
ホイールＳＷの転舵方向を検出するための舵角センサ４
３と、方向指示器の操作を検出する所定動作検出手段
としての指示器操作センサ４４と、ステアリングホイ
ールＳＷに操舵反力を付与する操舵反力付与機構６０
と、舵角センサ４３により検出した舵角の変化に基づ
いて検出した転舵方向、及び側後方障害物センサ４２に
より検出した障害物の有無から、所要時に操舵反力付与
機構６０を介してステアリングホイールに所要の操舵反
力を付与させる制御手段７０とを備えている。
【００２１】上記側後方障害物センサ４２は、車両の左
右のフロントフェンダにおいてドアミラーに近接する部
位に形成された凹部（図示せず）に、それぞれ設けられ
ている。各側後方障害物センサ４２は、電波を車両の側
後方へ発射するレーダ送信器と、レーダ送信器から発射
された電波の反射波を受信するレーダ受信器と、レーダ
受信器によって受信された電波を増幅するレーダセンサ
アンプとが一体化されることにより形成された公知の構
成のものである。（例えば特開平４−１９２７４号公報
第２頁下段に開示のものがある。） 指示器操作センサ４４は、右左折や車線変更の前段階に
運転者が行なう動作としての指示器操作（左方への転舵
のためのものか右方への転舵のためのものか）を検出す
る。具体的には、左及び右の指示器ランプの駆動回路の
切り換えスイッチのオンに基づいて検出するものを例示
することができる。
【００２２】上記パワーアシスト装置１０は、ステア
リングホイールＳＷに一体回転可能に連結された入力軸
１１と、この入力軸１１とトーションバー１３を介し
て接続された出力軸１２と、この出力軸１２にピン１
４によって一体固定されたバルブボディ１５と、この
バルブボディ１５の内周と入力軸１１の外周との間に形
成された公知のロータリバルブ機構１６と、エンジン
により駆動され、圧油を、インポートＩＰを介してロー
タリバルブ機構１６へ供給する主ポンプＭＰと、ロー
タリバルブ機構１６によって圧力調整された圧油を、シ
リンダポート１７ａ又は１７ｂを介して何れか一方の油
室１８ａ，１８ｂに選択的に供給されるパワーシリンダ
１８とを含む、公知の構成のものである。両油室１８
ａ，１８ｂはピストン１８ｃによって仕切られている。
【００２３】入力軸１１及び出力軸１２は、ハウジング
Ｈによって回転自在に支持されている。また、出力軸１
２の端部には、ラック軸ＲＳのラックと歯合するピニオ
ン１２ａが形成されている。このパワーアシスト装置１
０では、トーションバー１３の捩じり作用により、入力
軸１１と出力軸１２との間で相対角変位を生じさせ、ポ
ンプＰからの圧油をインポートＩＰからロータリバルブ
機構１６に供給し、パワーシリンダ１８の何れか一方の
油室１８ａ，１８ｂに選択的に導き、これにより、上記
ピストン１８ｃを軸方向に移動させて操舵力をアシスト
する。図１では模式的に示されているが、実際には、パ
ワーシリンダ１８は、ラック軸ＲＳの周囲に配置され、
ピストン１８ｃはラック軸ＲＳと共に軸方向に一体移動
可能に連結されている。
【００２４】図１及び図１の要部拡大図である図２を参
照して、操舵補助力調整機構３０は、出力軸１２に穿設
された貫通孔１２ｂに摺動自在に設けられ、頭部３１ａ
が球状に形成されたプランジャ３１と、このプランジャ
３１を入力軸１１に圧接するための油圧を導く油室３２
とを含んでいる。上記貫通孔１２ｂは、出力軸１２の頭
部の外周に形成された周溝１２ｃに、円周等配に複数が
形成され、それぞれ出力軸１２を径方向に貫通してい
る。また、上記周溝１２ｃには、割り目を持つ環体３３
が嵌められており、上記プランジャ３１の径方向外方へ
の移動を規制している。上記油室３２は、出力軸１２の
頭部外周とハウジングＨの内周壁との間に、周溝１２ｃ
の両側に設けられた一対のシールリング３４ａ，３４ｂ
により密封された状態で形成されている。
【００２５】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である図３を
参照して、入力軸１１の一端側の外周には、上記各プラ
ンジャ３１に対応して、軸方向に延びる凹溝１１ａが形
成されており、この凹溝１１ａの底部はバルブ中心から
所定半径の円弧面とされ、両側面と球状の頭部３１ａと
の間には、バルブ中立位置と反力部中立位置（バルブの
相対変位に対して油圧反力の作用しない位置をいう）の
機械加工精度上考えられるずれ量に相当する隙間ｓが設
けられている。
【００２６】油室３２には、エンジンにより駆動される
補助ポンプＳＰからの油路３５から分岐した油路３６及
びインポート３７を介して圧油が供給されるようになっ
ている。油路３５の、油路３６への分岐前の部分には、
制御部７０からの信号によって開度を調整される、ソレ
ノイドを含む制御バルブＣＶ１が配置されている。そし
て、油室３２には、車速により制御された圧油が供給さ
れる。
【００２７】今、図１にて、右転舵した場合に、入力軸
１の回転に対して、ピニオン１２ａは操舵輪の操舵抵抗
により動かないラックＲＳと噛み合っているため、容易
には回転しない。そのため、トーションバー１３に捩じ
り変位を生じて入力軸１１とバルブボディ１５との間に
回転変位が発生し、主ポンプＭＰからの圧油がインポー
トＩＰ、シリンダポート１７ａ、パワーシリンダ１８の
左側の油室１８ａに供給される。
【００２８】一方、パワーシリンダ１８の右側の油室１
８ｂの戻り油は、右側の油室１８ｂからシリンダポート
１７ｂ及びリターンポートＲＰを介して、タンクＴへと
戻される。車両の走行時に、車速センサ４１から検出さ
れた車速が入力される制御部７０により、制御バルブＣ
Ｖ１が制御されているため、油室３２には、圧油が車速
に応じて供給され、プランジャ３１の頭部が凹溝１１ａ
の底部に圧接される。これにより、車速に応じて、転舵
操作力（ステアリングホイールを転舵するために要する
力）を調整される。
【００２９】図１及び図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図であ
る図４を参照して、上記操舵反力付与機構６０は、上記
の操舵補助力調整機構３０により構成される、入力軸１
１と出力軸１２との相対回転を抑制する第１の相対回転
抑制機構と、ハウジングＨと出力軸１２との相対回転を
抑制する第２の相対回転抑制機構６０Ａとを含んでい
る。上記第２の相対回転抑制機構６０Ａは、ハウジン
グＨに穿設された貫通孔Ｈ１に摺動自在に設けられ、頭
部６１ａが球状に形成されたプランジャ６１と、この
プランジャ６１を出力軸１２に圧接するための油圧を導
く油室６２と、貫通孔Ｈ１の入口部にねじ嵌合され、
プランジャ６１との間で貫通孔Ｈ１内に上記油室６２を
区画すると共に、プランジャ６１の抜け止めとなる密封
用ねじ部材６３とを含んでいる。
【００３０】上記貫通孔Ｈ１は、ハウジングＨの外周に
円周等配に複数が形成され、それぞれハウジングＨを径
方向に貫通している。上記油室６２は、出力軸１２の外
周とハウジングＨの内周壁との間に、上記シールリング
３４ｂ及びシールリング３４ｃにより密封された状態で
形成されている。油室６２には、補助ポンプＳＰからの
油路３５において、油路３６の分岐部分よりも下流側の
部分から分岐した油路３８を介して圧油が供給されるよ
うになっている。油路３８には、制御部７０からの信号
によって開度を調整される、ソレノイドを含む制御バル
ブＣＶ２が配置されている。そして、油室６２には、転
舵方向と障害物の有無に応じて圧油が供給される。
【００３１】図１を参照して、ラック軸ＲＳは、予圧付
与機構８０によってピニオン１２ａ側への押圧力を与え
られている。予圧付与機構８０は、ハウジングＨに形
成された貫通孔Ｈ１にスライド自在に嵌め合わされ、ラ
ック軸ＲＳを押圧可能なスライド部材８１と、上記貫
通孔Ｈ１の入口部にねじ固定された固定部材８２と、
スライド部材８１と固定部材８２との間に介在し、スラ
イド部材８１をラック軸ＲＳ側へ付勢する圧縮コイルば
ね８３と、上記固定部材８２にねじ嵌合され、ハウジ
ングＨに対して固定部材８２を止定するロックナット８
４とを備えている。
【００３２】上記のスライド部材８１は、ラック軸ＲＳ
に形成された軸方向に延びる突条ＲＳ１を嵌合する溝８
１ａを有している。溝８１ａは、ラック軸ＲＳの軸方向
移動に伴って突条ＲＳが移動するのを許容する。上記の
予圧付与機構８０によってラック軸ＲＳとピニオン１２
ａとの噛み合わせ部分のバックラッシが調整され、その
結果、操舵時の不要な遊びが除去されている。
【００３３】次に、図５のフローチャートに基づいて、
制御の流れについて説明する。まず、装置が作動する
と、指示器操作センサ４４からの出力に基づいて指示器
操作の有無を判定し（ステップＳ１）、指示器操作がな
された場合には、舵角センサ４３からの出力に基づい
て、ステアリングホイールＳＷの転舵方向を検知する
（ステップＳ２）。次に左右の側後方障害物センサ４２
の出力を入力し、転舵方向の側後方所定領域内に障害物
が有るか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００３４】ステップＳ４において転舵方向の側後方所
定領域内に障害物有りと判定すれば、ステップＳ５へ進
んで操舵反力を付与する。上記の操舵反力は、下記のよ
うにして付与される。すなわち、制御部７０が制御バル
ブＣＶ１，ＣＶ２を制御することにより、プランジャ３
１により入力軸１１と出力軸１２との相対回転を規制す
ると共に、プランジャ６１によってハウジングＨと出力
軸１２とを相対回転を規制する。これにより、入力軸１
１のハウジングＨに対する相対回転を規制し、操舵補助
力が零である状態よりも転舵操作力が重くなるような操
舵反力を付与することができる。したがって、運転者に
確実に危険を察知させることができると共に、その方向
への転舵操作が抑制される。
【００３５】一方、上記のステップＳ４において転舵方
向の側後方所定領域内に障害物無しと判定すれば、ステ
ップＳ６へ移行し操舵反力を付与中であることを条件と
して、操舵反力を解除するように制御バルブＣＶ１，Ｃ
Ｖ２を制御した（ステップＳ７）後、ステップＳ１へ戻
る。本実施例においては、特に、ある車速以上のときに
効果がある。すなわち、ある車速以上では操舵補助力が
小さいために、これを単に零にするだけの従来の制御で
は、運転者に操舵反力の変化を察知させることができな
いが、本実施例では、上記のように入力軸１１をハウジ
ングＨに固定することにより、マニュアル操作時（操舵
補助力が零の状態）以上の操舵反力を得ることができる
結果、運転者に確実に危険を察知させることができる。
【００３６】また、従来例の特開平４−１９２７４号公
報に示す操舵補助力調整機構のような、コントロールバ
ルブへ供給する油量を調整する方式のものでは、トーシ
ョンバー１３の捩じれが抑制されていない結果、例えば
角度２０°の転舵に対して最初の５°程度が、運転者に
転舵操作力の重さを感じさせない不感領域となってしま
う。この点からも、運転車の危険察知が遅れるおそれが
ある。これに対して、トーションバー１３の捩じれを規
制する本実施例においては、上記のような不感領域が存
在しない結果、運転者にタイムラグ無く且つ確実に危険
を察知させることができる。
【００３７】特に、本実施例においては、運転者の転舵
の意思を方向指示器の操作により確認した後、この確認
に応じて転舵の規制を行なうようにした。したがって、
不要な規制を回避できる。なお、上記実施例において、
操舵補助力が大きい低速走行時であって、この操舵補助
力を零にするだけで、運転者に変化を察知させることが
できると考えられる場合には、上記のプランジャ６１の
圧接を回避するようにしても良い。
【００３８】第２実施例 図６は本発明の第２実施例の電気的構成を示すブロック
図であり、図７はその制御のフローを示している。図６
を参照して、本実施例が第１実施例と異なる構成は、車
両の前方の障害物を検出する前方障害物センサ４５を設
けた点である。前方障害物センサ４５としては、二次元
撮像手段としてのＣＣＤカメラと、このカメラからの信
号を制御部７０で処理できる信号に処理する信号処理部
とを含む構成を例示することができる。制御部７０は、
上記信号処理部より画像データを入力し、前方の車両等
の二次元画像データにより得られる物体の二次元画像の
面積変化を演算し、上記二次元画像の面積が大きくなっ
たときには、車両が接近していると判断する。
【００３９】また、図７を参照して、ステップＳ１から
ステップＳ４までは図５のフローチャートと同様である
ので、その説明を省略する。ステップＳ４において転舵
方向の所定領域に障害物有りと判定された場合、ステッ
プＳ５に進んで前方障害物センサ４５からの信号を入力
する。次いで、ステップＳ６において前方に接近中の障
害物が内ると判定されると、操舵反力が付与される（ス
テップＳ７）。一方、ステップＳ４において、転舵方向
の所定領域に障害物無しと判定された場合、及びステッ
プＳ６において前方に接近中の障害物有りと判定された
場合には、操舵反力が付与中であることを条件として、
操舵反力が解除される（ステップＳ８，９）。
【００４０】本実施例によれば、第１実施例と同様の作
用効果を奏する。加えて、下記の作用効果を奏する。す
なわち、側後方の障害物との衝突を回避するために操舵
反力を付与中であっても、前方に接近中の障害物がある
場合には、操舵反力が解除される。したがって、前方障
害物接近という非常事態に対して運転者による柔軟な対
応が可能となり、二次的危険の発生を未然に防ぐことが
できる。
【００４１】第３実施例 図８は本発明の第３実施例を示している。同図を参照し
て、本実施例が図１の第１実施例と異なる構成は、第
２の相対回転抑制機構６０Ａ、油路３８及び制御バルブ
ＣＶ２を廃止したこと、並びに所要時にラック軸ＲＳ
を押圧する押圧部材としてのブランジャ５１を設けたこ
とである。
【００４２】プランジャ５１は、公知の電動プランジャ
からなり、制御部７０からの信号に応じてロッド５１ａ
を伸縮させる。プランジャ５１は、予圧付与機構８０
の、固定部材８２に取り付けられている。プランジャ５
１のロッド５１ａは、所要時に伸長することにより、ス
ライド部材８１の溝部８１ａを通してラック軸ＲＳの突
条ＲＳ１を押圧し、その結果、ラック軸ＲＳの軸方向移
動を抑制する。ラック軸ＲＳの軸方向移動の抑制は、出
力軸１２のハウジングＨに対する相対回転を抑制するこ
とになるので、上記プランジャ５１は、第１の実施例に
おける第２の相対回転抑制機構を構成していることにな
る。
【００４３】本実施例によれば、制御部７０は、制御バ
ルブＣＶ１によって入力軸１１と出力軸１２との相対回
転を規制し、且つプランジャ５１によるラック軸ＲＳの
移動抑制を介して出力軸１２のハウジングＨに対する相
対回転を抑制する。これにより、ステアリングホイール
ＳＷに所要の操舵反力が与えられ、本実施例においても
第１実施例と同様に安全確保を達成できる。
【００４４】なお、本実施例において、プランジャ５１
を、図９に示すように、パワーシリンダ１８に隣接して
固定したケーシング５２内に収容することも可能であ
る。また、プランジャ５１として、電動プランジャに代
えて、圧電素子等を用いることもできる。第４実施例 図１０は本発明の第４実施例を示している。同図を参照
して、本実施例が図１の第１実施例と異なる構成は、
第２の相対回転抑制機構６０Ａ、油路３８及び制御バル
ブＣＶ２を廃止したこと、並びに主ポンプＭＰとイン
ポートＩＰとの間の油路３９に制御バルブＣＶ３を設
け、所要時にこの制御バルブＣＶ３を制御することによ
り、ロータリバルブ機構１６に供給されるべき圧油の少
なくとも一部を、油路１８１を介してタンクＴへ還流さ
せるようにしたことである。
【００４５】本実施例によれば、制御部７０は、制御バ
ルブＣＶ１によって入力軸１１と出力軸１２との相対回
転を規制し、且つ制御バルブＣＶ３によってパワーシリ
ンダ１８への圧油供給を抑止することにより、ラック軸
ＲＳの軸方向移動を規制する。これにより、ステアリン
グホイールＳＷに所要の操舵反力が与えられ、本実施例
においても、第１実施例と同様に安全確保を達成でき
る。
【００４６】なお、本実施例において、制御バルブＣＶ
３に代えて、圧油をタンクへ還流させる切り換えバルブ
を用いることも可能である。また、本実施例において、
制御バルブＣＶ３を廃止し、図１１に示すように、ロー
タリバルブ機構１６側の各シリンダポート１７ａ，１７
ｂとパワーシリンダ１８の対応する油室１８ａ，１８ｂ
とを連通する油路１８２，１８３に、それぞれ制御バル
ブＣＶ４，ＣＶ５を配置しても良い。この場合、操舵補
助力を発生可能な油室１８ａ（１８ｂ）に対応した制御
バルブＣＶ４（ＣＶ５）を選択的に閉じることにより、
パワーシリンダ１８のピストン１８ｃの軸方向移動を抑
制する。これにより、ラック軸ＲＳの軸方向移動が抑制
され、その結果、操舵反力が発生する。
【００４７】さらに、本実施例において、第１の相対回
転抑制機構としての操舵補助力調整機構３０を廃止する
こともできる。この場合、パワーシリンダへの圧油供給
の抑止という本実施例の特徴が、通常のパワーアシスト
装置に適用されたことになる。第５実施例 図１２は本発明の第５実施例を示している。同図を参照
して、本実施例が図１の第１実施例と異なる構成は、
第２の相対回転抑制機構６０Ａ、油路３８及び制御バル
ブＣＶ２を廃止したこと、並びにシリンダポート１７
ａと油室１８ａとを連通する油路１８２と、シリンダポ
ート１７ｂと油室１８ｂとを連通する油路１８３との間
に連通油路１８４を設け、この連通油路１８４に制御バ
ルブＣＶ６を配置したことである。
【００４８】本実施例では、制御部７０は、制御バルブ
ＣＶ１によって入力軸１１と出力軸１２との相対回転を
規制し、且つ制御バルブＣＶ６によってパワーシリンダ
１８へ供給されるべき高圧側の圧油の一部を低圧側へ流
させる。これにより、パワーシリンダ１８の各油室１８
ａ，１８ｂ間の差圧が低くなるように調整され、その結
果、ラック軸ＲＳの軸方向移動が規制される。これによ
り、ステアリングホイールＳＷに所要の操舵反力が与え
られ、本実施例においても、第１実施例と同様に安全確
保を達成できる。
【００４９】なお、本実施例において、可変弁である制
御バルブＣＶ６に代えて、開閉バルブを用いることもで
きる。また、本実施例において、第１の相対回転抑制機
構としての操舵補助力調整機構３０を廃止することもで
きる。この場合、パワーシリンダへの圧油供給の抑止と
いう本実施例の特徴が、通常のパワーアシスト装置に適
用されたことになる。
【００５０】さらに、上記実施例においては、油路１８
２，１８３間に連通油路１８４を設けたが、これに代え
て、図１３に示すように、油室１８ａ，１８ｂ同士を直
接連通する連通油路１８５を設け、この連通油路１８５
に上記制御バルブＣＶ６を配置するようにしても良い。第６実施例 図１４は本発明の第６実施例を示している。同図を参照
して、本実施例が図１の第１実施例と異なる構成は、
第２の相対回転抑制機構６０Ａ、油路３８及び制御バル
ブＣＶ２を廃止したこと、並びにリターンポートＲＰ
とタンクＴとの間の油路１８６に、パワーシリンダ１８
からの戻り油量を抑制する制御バルブＣＶ７を配置した
ことである。
【００５１】本実施例では、制御部７０は、制御バルブ
ＣＶ１によって入力軸１１と出力軸１２との相対回転を
規制し、且つ制御バルブＣＶ７によってパワーシリンダ
１８からタンクＴへ戻されるべき油量が制限される。こ
れにより、操舵反力を発生させることのできる油室１８
ａ（１８ｂ）の圧力が高まり、その結果、ラック軸ＲＳ
の軸方向移動が規制される。これにより、ステアリング
ホイールＳＷに所要の操舵反力が与えられ、本実施例に
おいても、第１実施例と同様に安全確保を達成できる。
【００５２】なお、本実施例において、可変弁である制
御バルブＣＶ７に代えて、開閉バルブを用いることもで
きる。また、本実施例において、第１の相対回転抑制機
構としての操舵補助力調整機構３０を廃止することもで
きる。この場合、パワーシリンダへの圧油供給の抑止と
いう本実施例の特徴が、通常のパワーアシスト装置に適
用されたことになる。
【００５３】さらに、上記実施例においては、リターン
ポートＲＰとタンクＴとの間の油路１８６に、戻り油量
を抑制するための制御バルブＣＶ７を設けたが、図１１
と同様の構成にて、制御部７０が、操舵反力を発生可能
な油室に対応した制御バルブＣＶ４（ＣＶ５）のみを選
択的に閉じる（或いは絞る）ことにより、パワーシリン
ダ１８からの戻り油量を制限しても良い。
【００５４】第７実施例 図１５は本発明の第７実施例を示している。同図を参照
して、本実施例が図１の第１実施例と異なる構成は、
第２の相対回転抑制機構６０Ａ、油路３８及び制御バル
ブＣＶ２を廃止したこと、並びにロータリバルブ機構
１６とパワーシリンダ１８との間に、油路切り換え機構
２００及び油量増大機構３００を設けたことである。
【００５５】油路切り換え機構２００は、各油路１８
２，１８３を連通する一対の油路１８６，１８７と、
油路１８２に配置され、シリンダポート１７ａが油室１
８ａ及び油室１８ｂの何れか一方に連通する状態に選択
的に切り換える切り換えバルブＶ１と、油路１８３に
配置され、シリンダポート１７ｂが油室１８ａ及び油室
１８ｂの何れか一方に連通する状態に選択的に切り換え
る切り換えバルブＶ２とを含んでいる。切り換えバルブ
Ｖ１は、油路１８６に切り換えることにより、シリンダ
ポート１７ａを油室１８ｂに連通させる。切り換えバル
ブＶ２は、油路１８７に切り換えることにより、シリン
ダポート１７ｂを油室１８ａに連通させる。両切り換え
バルブＶ１，Ｖ２が一斉に油路１８６，１８７に切り換
えられると、シリンダポート１７ａ，１７ｂと油室１８
ａ，１８ｂとの組合せが、操舵補助力を発生させる通常
の場合とは逆になるので、操舵反力が発生されることに
なる。
【００５６】油量増大機構３００は、主ポンプＭＰか
らの圧油を導く油路３０１と、油路３０１と、各油室
１８ａ，１８ｂをそれぞれ接続する油路１８８，１８９
と、油路３０１が各油路１８８，１８９に分岐する部
分に配置され、何れか一方の油路１８８，１８９に切り
換える切り換えバルブＶ３とを備えている。次いで、図
１６のフローチャートに基づいて制御の流れについて説
明する。
【００５７】ステップＳ１からステップＳ４までは、図
１の第１実施例と同様であるので、その説明を省略す
る。次いで、ステップＳ４において転舵方向の側後方所
定領域内に障害物有りと判定すれば、ステップＳ５へ進
んで転舵方向への操舵角が増大傾向に有るか否かを判定
する。ステップＳ５において転舵方向への舵角が増大傾
向に有ると判定すれば、ステップＳ６に進んで、切り換
えバルブＶ１，Ｖ２を一斉に切り換えて操舵反力を付与
する。一方、ステップＳ５において増大傾向にないと判
定すれば、ステップＳ７に進んで、切り換えバルブＶ３
により何れかの油路１８８，１８９に切り換えさせ、操
舵補助力を発生可能な油室１８ａ（１８ｂ）への供給油
量を増大させる。
【００５８】次いで、ステップＳ８で再び操舵角を検出
し、転舵前の操舵角と変わっていない場合は、油路切り
換えバルブＶ１，Ｖ２を元の状態に戻し、操舵反力を解
除する（ステップＳ９，Ｓ１１）。また、ステップＳ４
において転舵方向の側後方所定領域内に障害物無しと判
定した場合には、操舵反力が付与中であることを条件と
して、操舵反力を解除する（ステップＳ１０，Ｓ１
１）。
【００５９】本実施例によれば、危険な方向へ転舵され
た際に、ステアリングホイールＳＷに所要の操舵反力が
与えられるので、第１実施例と同様に安全確保を達成で
きる。特に本実施例では、カーブ走行中に有効である。
というのは、カーブ走行中に、単に操舵反力を付与する
だけでは、車両がカーブから逸脱してしまうおそれがあ
るが、本実施例では、転舵が障害物のある方向へ進行
している場合のみに操舵反力を付与し、運転者が転舵
前の舵角に戻している場合には、操舵反力を解除するよ
うにし、運転者が障害物を避ける方向に転舵している
場合には、操舵を補助して、危険回避を促進するように
した。したがって、本実施例では、カーブの形状に沿っ
た舵角に、アクティブに制御することができる。
【００６０】なお、本実施例において、各切り換え弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３に代えて可変式の制御バルブを用いるこ
とができる。また、本実施例では、操舵反力の付与を、
パワーシリンダ１８への油路の切り換えによって行なっ
たが、これに代えて、図１，図８，図９，図１０，図１
１，図１２，図１３又は図１４の実施例の方式を用いて
操舵反力を付与することもできる。
【００６１】さらに、本実施例において、第１の相対回
転抑制機構としての操舵補助力調整機構３０を廃止する
こともできる。この場合、パワーシリンダへの圧油供給
の抑止という本実施例の特徴が、通常のパワーアシスト
装置に適用されたことになる。第８実施例 図１７は第８実施例を示している。第１〜第７実施例で
は、何れも動力伝達機構としてラックアンドピニオンを
用いていたが、本実施例は、動力伝達機構としてボール
ねじ機構４００を用いており、このようなボールねじ機
構のものに対して操舵反力を付与する場合の一例を示し
ている。
【００６２】図１７を参照して、ボールねじ機構４００
は、ステアリングシャフト４０１に形成されたウォー
ムギア４０２と、このウォームギア４０２とボール４
０３を介して摺動するボールナット４０４とを備えてい
る。ステアリングシャフト４０１は、ウォームギア４０
２が形成された部分を挟む両側部分のそれぞれにおい
て、図示しないベアリングを介してステアリングギアボ
ックス４０５に支持されている。
【００６３】ステアリングギアボックス４０５内には、
ボールナット４０４の外周に形成されたギア４０４ａと
噛み合うギア４０６ａを有するセクターシャフト４０６
も収容されている。セクターシャフト４０６は、ステア
リングギアボックス４０１の外方へ伸び、その先端に
は、ピットマンアーム４０７が一体回転可能に組み付け
られている。
【００６４】運転者が転舵すると、ステアリングシャフ
ト４０１の回転に伴ってボールナット４０４が軸方向
（図において紙面に直交する方向）に移動し、これによ
り、セクターシャフト４０６が回転させられる。その結
果、ピットマンアーム４０７が揺動し、図示しないステ
アリングリンケージを介して操舵される。本実施例の特
徴である操舵反力を付与する機構は、ステアリングギア
ボックス４０５に形成された収容孔４０８に収容された
プランジャ４０９である。プランジャ４０９は電磁プラ
ンジャからなり、制御部７０からの信号により、ロッド
４０９ａを伸長させてボールナット４０４の外周部を押
圧することにより、ボールナット４０４の軸方向移動を
抑制する。プランジャ４０９と収容孔４０８の底部との
間には圧縮コイルばね４１０が介在しており、収容孔４
０８の入口部はカバー４１１により閉塞されている。
【００６５】第９実施例 図１８は本発明の第９実施例を示している。本実施例が
第８実施例と異なるのは、第８実施例ではボールナット
４０４の移動を抑制して操舵反力を付与したのに対し、
本実施例ではステアリングシャフト４０１の回転を抑制
して操舵反力を付与するようにした点である。
【００６６】本実施例では、プランジャ４０９は、ステ
アリングシャフト４０１の端面を押圧するように、配置
されている。他の構成については、図１７の第８実施例
と同様であるので、図に同一符合を付してその説明を省
略した。第１０実施例 図１９は本発明の第１０実施例を示している。本実施例
が第８実施例と異なるのは、プランジャ４０９をセクタ
ーシャフト４０６の周面に形成した周溝４０６ｂを押圧
できる位置に配置し、セクターシャフト４０６の回転を
抑制することにより操舵反力を発生させるようにした点
である。
【００６７】本実施例においても、図１７の第８実施例
と同様の構成には、図に同一符合を付してその説明を省
略した。第１１実施例 図２０、図２０のＺ−Ｚ線に沿う断面図である図２１は
本発明の第１１実施例を示している。図２０及び図２１
を参照して、本実施例の車両操舵装置Ａは、ラック軸Ｒ
Ｓと平行に配置されたＤＣモータ１０１の回転力を調整
する電動式のパワーアシスト装置１００を有し、停止さ
れた上記モータ１０１と該モータ１０１を減速する減速
機構等によるブレーキ力を、危険回避のための操舵反力
として付与するようにしている。ラック軸ＲＳは、ピニ
オン１２ａを介してマニュアル操舵力の伝達を受ける第
１のラック歯ＲＳ１と、パワーアシスト装置１００によ
る補助力を伝達する第２のラック歯ＲＳ２とを形成して
いる。
【００６８】パワーアシスト装置１００は、上記モー
タ１０１と、このモータ１０１の駆動軸に同軸に固定
されたウォーム軸１０２ａ，及び該ウォーム軸１０２ａ
に噛み合わされたウォームホイール１０２ｂを含む減速
機構１０２と、上記ウォームホイール１０２ｂに固定
された駆動軸１０３ａ，ラック軸ＲＳの上面ラック歯Ｒ
Ｓ２に噛み合わされた被駆動軸１０３ｂを含むパウダー
クラッチ１０３と、パウダークラッチ１０３の上記被
駆動軸１０３ｂに固定され、ラック軸ＲＳの第２のラッ
ク歯ＲＳ２と噛み合うピニオン１０４とを含んでいる。
【００６９】上記の減速機構１０２及びパウダークラッ
チ１０３は、パウダークラッチ１０３に電流を供給する
スリップリング１０５と共にケーシング１０６内に収容
されている。上記のパウダークラッチ１０３は、駆動軸
１０３ａと被駆動軸１０３ｂとの間に磁性粉体を介在さ
せた公知の構成のものであり、図示しないコイルに通電
することにより、通電量に応じた所定の連結力で駆動軸
１０３ａと被駆動軸１０３ｂとを連結する。
【００７０】制御部７０には、車速センサ４１、側後方
障害物センサ４２、舵角センサ４３及びトルクセンサ４
６が接続されている。上記トルクセンサ４６は、ハンド
ルコラムの所定部に取り付けられており、このトルクセ
ンサ４６は、ステアリングホイールＳＷの回転方向及び
負荷に応じた出力を制御部７０に与える。制御部７０で
は、給電回路９０ａ及び９０ｂをそれぞれを介して、モ
ータ１０１及びパウダークラッチ１０３へトルクセンサ
４６の出力に応じた電流を供給する。これにより、モー
タ１０１の回転力が減速機構１０２、パウダークラッチ
１０３及びピニオン１０４を介してラック軸ＲＳに伝達
される。このとき、パウダークラッチ１０３は、供給さ
れた電流によって必要以上のモータトルクを伝達するこ
となく、負荷に応じたアシスト力がラック軸ＲＳに伝達
される。
【００７１】制御の流れは、図１のものと同様であるの
で、詳細な説明は省略するが、図１のものでは、制御バ
ルブＣＶ１，ＣＶ２を制御したのに対して、本実施例で
は、モータ１０１及びパウダークラッチ１０３を制御す
るようにした点が異なる。すなわち、制御部７０は、転
舵方向が他車両の方向である場合に、パウダークラッチ
１０３への給電状態は維持したままで、モータ１０１へ
の給電を停止する。これにより、ステアリングホイール
ＳＷの転舵に対して、モータ１０１及び減速機構１０２
によるブレーキ力を操舵反力として与え、転舵操作力を
重くすることができる。その結果、運転者に確実に危険
を察知させることができると共に、その方向への転舵操
作を抑制することができる。
【００７２】本実施例によれば、操舵補助力を得るため
のモータ１０１及び減速機構１０２を用いてブレーキト
ルクを負荷するので、別途にブレーキトルクを負荷する
ための手段を設ける場合と比較して、構造を簡素化でき
る。また、減速機構としてのウォームギアの逆伝達効率
が低いことから十分な抵抗を得ることができる。しか
も、ロックすることのないパウダークラッチ１０３を用
いているので、ブレーキとして働かせたモータ１０１に
損傷を与えるようなことがない。
【００７３】なお、モータ１０１に逆起電力を負荷する
ことにより、より大きなブレーキ力を働かせることもで
きる。また、モータ１０１により駆動される何れかの部
位に、他の公知のブレーキ機構を設けることもできる。
例えば、ラックアンドピニオン式では、図８の第３実施
例のようにラック軸ＲＳを押圧してブレーキ力を得た
り、また、ボールねじ式では、図１７〜図１９の第８〜
第１０実施例のようにボールナット、ステアリングシャ
フト及びセクタシャフトを押圧してブレーキ力を得るこ
ともできる。
【００７４】第１２実施例 図２２は本発明の第１２実施例に係る車両用操舵装置の
電気的構成を示すブロック図である。同図を参照して、
本実施例が図２１の第１１実施例と異なるのは、車両前
方の画像を撮る撮像手段としてのＣＣＤカメラ４７と、
このカメラ４７からの信号を処理する信号処理ユニット
４８とを設け、信号処理ユニット４８を制御部７０に接
続したことである。信号処理ユニット４８は、カメラ４
７からの信号を、制御部７０において処理可能な信号に
処理する。上記カメラ４７，信号処理ユニット４８及び
制御部７０により、走行位置検出手段が構成されてい
る。
【００７５】信号処理ユニット４８からの信号を受けた
制御部７０は、図２３を参照して、車両が走行している
道路前方の案内線ＬＲ，ＬＬに基づいて、これら案内線
ＬＲ，ＬＬによって仕切られた走行路Ｐを検出し、自車
Ｋの現在位置ＫＡが走行路Ｐの仮想センターラインＣＬ
を基準として転舵方向へ所定値以上ずれているか否かを
検出する。自車Ｋの現在位置ＫＡの、仮想センターライ
ンＣＬからの転舵方向側へのずれ量ΔＷは、転舵方向が
右方（案内線ＬＲ側）である場合には、下記式 ΔＷ＝（ＷＬ−ＷＲ）／２ により演算され、転舵方向が左方（案内線ＬＬ側）であ
る場合には、下記式 ΔＷ＝（ＷＲ−ＷＬ）／２ により演算される。ただし、ＷＲは、自車の現在位置と
右側案内線ＬＲとの距離であり、ＷＬは、自車Ｋの現在
位置ＫＡと左側案内線ＬＬとの距離である。上記のΔＷ
の値が正であれば、現在位置が仮想センターラインＣＬ
よりも転舵方向側へずれていることを示し、ΔＷの値が
負であれば、現在位置が仮想センターラインＣＬよりも
反転舵方向側へずれていることを示す。
【００７６】次いで図２４に示すフローチャートに基づ
いて制御の流れについて説明する。ステップＳ１からス
テップＳ４までは、図５のフローチャートと同様である
ので、その説明を省略する。次いでステップＳ４におい
て転舵方向の側後方所定領域内に障害物有りと判定すれ
ば、ステップＳ５へ進んで信号処理ユニット４８からの
信号を入力して自車の現在位置を検出し、ステップＳ６
に進む。ステップＳ６において、自車の現在位置が走行
路Ｐの仮想センターラインＣＬを基準として転舵方向へ
所定値以上ずれている（ΔＷが所定値以上である）こと
を条件として（ステップＳ６）、操舵反力を付与する
（ステップＳ７）。一方、ステップＳ４において転舵方
向の側後方所定領域内に障害物無しと判定すれば、操舵
反力を付与中であることを条件として操舵反力を解除す
る（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００７７】例えば、下記表１に示すように、ずれ量Δ
Ｗが正の場合、つまり自車位置が仮想センターラインＣ
Ｌに対して転舵方向に寄っている場合は、ずれ量ΔＷの
大きさに応じて段階的に大きくした操舵反力Ａ１，Ａ２
又はＡ３を付与し、ΔＷが負の場合、つまり自車位置が
仮想センターラインＣＬに対して転舵方向と反対側に寄
っている場合は、操舵反力を付与しないようにすること
ができる。なお、表１において、０＜Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３
の関係にあり、また、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３の関係にある。
【００７８】
【表１】
【００７９】本実施例によれば、図２１の第１１実施例
と同様に、操舵補助力が零である状態よりも転舵操作力
が重くなるような操舵反力を付与することができる。し
たがって、運転者に確実に危険を察知させることができ
ると共に、その方向への転舵操作が抑制される。特に、
操舵反力の付与により障害物有りの方向への転舵を規制
している場合において、走行車線から車両が逸脱するこ
とを防止できると共に、必要以上に転舵が規制されるの
を防止できる。しかも、簡単なアルゴリズムで迅速に処
理が行なえ、制御の高速化を実現できる。
【００８０】第１３実施例 図２５は本発明の第１３実施例を示している。本実施例
が図２２の第１２実施例と異なるのは、制御部７０が、
信号処理ユニット４８からの信号に基づいて、自車の走
行位置を検出することに加えて、前方に接近中の障害物
が有るか否かを検出するようにしたことである。
【００８１】制御部７０は、カメラ４７によってとらえ
られた前方の車両等の二次元画像データが入力され、こ
の二次元画像データにより得られる物体の二次元画像の
面積変化を演算する。上記二次元画像の面積が大きくな
ったときには、車両が接近していると判断する。図２５
のフローチャートを参照して、ステップＳ１〜ステップ
Ｓ６までは図２４のフローチャートと同様であるので、
その説明を省略する。次いでステップ６において自車の
現在位置が転舵方向へ所定値以上ずれていると判定され
ると、ステップＳ７に進んでカメラ４７からの画像デー
タを入力し、前方に接近中の障害物が無ければ、操舵反
力を付与する（ステップＳ８，Ｓ９）一方、前方に接近
中の障害物が有れば、操舵反力が付与されていることを
条件として操舵反力を解除する（ステップＳ１０，Ｓ１
１）。
【００８２】本実施例によれば、図２２の第１２実施例
と同様に、操舵反力の付与により障害物有りの方向への
転舵を規制している場合において、走行車線から車両が
逸脱することが防止される。加えて、前方に接近車両等
がある場合には、操舵反力を解除する。したがって、前
方障害物接近という非常事態に対して運転者による柔軟
な対応が可能となり、二次的危険の発生を未然に防ぐこ
とができる。
【００８３】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、所定動作検出手段としては、上
記の指示器操作センサに限定されるものではなくブレー
キ操作その他の操作であっても良い。また、側後方障害
物センサとして、例えば特開昭６２−２３１１９０号公
報に示すような、画像処理による環境認識装置を用いる
ことも可能である。
【００８４】さらに、第１２及び第１３実施例の制御フ
ローを、第１実施例，第３〜第６実施例，並びに第８〜
第１０実施例の油圧式のものに適用することもできる。
その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すことがで
きる。
【００８５】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、障害物検
出手段及び転舵方向検出手段の出力から、所定方向への
転舵時にその転舵方向に障害物有りの状態を検出したと
き、操舵反力付与手段によってステアリングホイールに
所要の操舵反力を付与する。従来の、操舵補助力を減じ
る方式では、操舵補助力自体がもともと小さくなってい
る速度域では、たとえ操舵補助力を零にしたとしても、
変化量が小さ過ぎて運転者にこれを察知させることがで
きないという問題があったが、本発明では、ステアリン
グホイールに所要の操舵反力を与えるので、操舵補助力
が零の状態のときよりも重い転舵操作力を達成でき、こ
れにより、運転者に確実に危険を察知させることができ
る。
【００８６】請求項２に係る発明によれば、操舵反力の
付与により障害物有りの方向への転舵を規制している場
合において、走行車線から車両が逸脱することを防止で
きると共に、必要以上に転舵が規制されるのを防止でき
る。しかも、簡単なアルゴリズムで迅速に処理が行な
え、制御の高速化を実現できる。請求項３に係る発明に
よれば、操舵反力の付与により転舵を規制している場合
において、前方に障害物が接近してきたときには、操舵
反力が解除されるので、前方障害物接近という非常事態
に対して運転者による柔軟な対応が可能となり、二次的
危険の発生を未然に防ぐことができる。
【００８７】請求項４に係る発明によれば、まず、転舵
に関連する運転者の所定の動作、例えば方向指示器の操
作を検出することにより、運転者の転舵の意思を確認し
た後、この確認に応じて転舵の規制を行なうようにし
た。したがって、不要な規制を回避できる。請求項５に
係る発明によれば、動力伝達機構の運動を抑制すること
により、操舵反力を得ることができる。
【００８８】請求項６に係る発明によれば、操舵反力付
与手段及びパワーアシスト装置の少なくとも一部の構成
を共用化できるので、構造を簡素化できる。請求項７に
係る発明によれば、操舵を補助する力を発生可能な油室
へ供給される油量及び操舵に抗する力を発生可能な油室
から排出される油量の少なくとも一方を抑止することに
より、パワーシリンダによって転舵に対する抑止力を与
えることができる。
【００８９】請求項８に係る発明によれば、パワーシリ
ンダの各油室に連通する油路を切り換えることにより、
パワーシリンダに、操舵反力を発生させることができ
る。請求項９に係る発明によれば、いわゆる電動式のパ
ワーアシスト装置を採用した場合において、ステアリン
グホイールと連動して回転される部材にブレーキトルク
を負荷することにより、マニュアル操作時以上の操舵反
力を得ることができる。
【００９０】請求項１０に係る発明によれば、操舵補助
力を得るためのモータを停止し、又は逆起電力を負荷す
ることにより、モータをステアリングホイールの転舵の
抵抗として働かせることができる。操舵補助力を得るた
めのモータをブレーキトルク負荷手段として用いるの
で、別途にブレーキトルク負荷手段を設ける場合と比較
して、構造を簡素化できる。
【００９１】請求項１１に係る発明によれば、制御手段
が、転舵方向に障害物有りの状態を検出したとき、パウ
ダークラッチによってモータ側と被駆動側とを連結させ
る。これにより上記モータによるブレーキトルクを操舵
反力として付与させることができる。パウダークラッチ
であれば、ロックすることがないので、ブレーキとして
働かせたモータに損傷を与えるようなことがない。
【００９２】請求項１２に係る発明によれば、障害物に
近接する方向への転舵が進行している場合には、操舵反
力を付与して転舵を防止する一方、障害物から遠ざかる
方向への転舵が進行している場合には、通常よりも大き
い操舵補助力を付与して転舵を促進する。したがって、
請求項１に係る発明と同様に、マニュアル操作時以上の
操舵反力が得られる結果、運転者に確実に危険を察知さ
せることができる。しかも、運転者が既に危険回避動作
を起こしている場合には、これを補助するという、より
実状に即した安全確保が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用操舵装置の要
部の部分断面を含む概略構成図である。
【図２】図１の要部の拡大断面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例に係る車両用操舵装置の電
気的構成を示すブロック図である。
【図７】その制御部の動作を示すフローチャートであ
る。
【図８】本発明の第３実施例に係る車両用操舵装置の要
部の部分断面を含む概略構成図である。
【図９】第３実施例の変更例を示すパワーシリンダの部
分断面を含む概略構成図である。
【図１０】本発明の第４実施例に係る車両用操舵装置の
要部の部分断面を含む概略構成図である。
【図１１】第４実施例の変更例を示す概略図である。
【図１２】本発明の第５実施例に係る車両用操舵装置の
要部の部分断面を含む概略構成図である。
【図１３】第５実施例の変更例を示す概略図である。
【図１４】本発明の第６実施例に係る車両用操舵装置の
要部の部分断面を含む概略構成図である。
【図１５】本発明の第７実施例に係る車両用操舵装置の
要部の部分断面を含む概略構成図である。
【図１６】第７実施例の制御部の動作を示すフローチャ
ートである。
【図１７】本発明の第８実施例に係る車両用操舵装置の
要部断面図であり、ボールナットの移動を抑制する例を
示している。
【図１８】本発明の第９実施例に係る車両用操舵装置の
要部断面図であり、ステアリングシャフトの回転を抑制
する例を示している。
【図１９】本発明の第１０実施例に係る車両用操舵装置
の要部断面図であり、セクタシャフトの回転を抑制する
例を示している。
【図２０】本発明の第１１実施例に係る車両操舵装置の
要部の部分断面側面図である。
【図２１】図２０のＺ−Ｚ線に沿う断面を含む概略構成
図である。
【図２２】本発明の第１２実施例に係る車両用操舵装置
の電気的構成を示すブロック図である。
【図２３】第１２実施例において走行位置の検出を説明
するための自車及び走行車線の概略図である。
【図２４】第１２実施例の制御部の動作を示すフローチ
ャートである。
【図２５】本発明の第１３実施例に係る車両用操舵装置
の制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ａ 車両用操舵装置 １０ パワーアシスト装置 １１ 入力軸 １２ 出力軸 １３ トーションバー １６ ロータリーバルブ機構 １８ パワーシリンダ １８ａ，１８ｂ 油室 １８ｃ ピストン ３０ 操舵補助力調整機構（第１の相対回転抑制機
構） ３１ プランジャ ３２ 油室 ４１ 車速センサ ４２ 側後方障害物センサ ４３ 舵角センサ ４４ 指示器操作センサ ４５ 前方障害物センサ ４６ トルクセンサ ４７ カメラ ４８ 信号処理ユニット ５１ プランジャ ６０ 操舵反力付与機構 ６０Ａ 第２の相対回転抑制機構 ６１ プランジャ ６２ 油室 ７０ 制御部 ＣＶ１〜ＣＶ７ 制御バルブ １００ パワーアシスト装置 １０１ モータ １０２ 減速機構 １０３ パウダークラッチ １８１〜１８９ 油路 ２００ 油路切り換え機構 Ｖ１，Ｖ２ 切り換えバルブ ３００ 油量増大機構 Ｖ３ 切り換えバルブ ４０１ ステアリングシャフト ４０４ ボールナット ４０６ セクタシャフト ４０９ プランジャ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者 後藤 嘉宏 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 千徳 稔 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 嘉田 友保 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 松下 茂久 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 小幡 佳史 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ステアリングホイールの操作により操舵を
    行なう車両用操舵装置において、 車両の周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、 ステアリングホイールの転舵方向を検出する転舵方向検
    出手段と、 ステアリングホイールに操舵反力を付与する操舵反力付
    与手段と、 障害物検出手段及び転舵方向検出手段の出力から、その
    転舵方向の所定の領域内に障害物有りの状態が検出され
    ることを条件として、操舵反力付与手段によってステア
    リングホイールに上記障害物側への転舵に抗する所要の
    操舵反力を付与させる制御手段とを備えたことを特徴と
    する車両用操舵装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の車両用操舵装置において、 走行車線上の自車の車幅方向に関する位置を検出する走
    行位置検出手段をさらに備え、 上記制御手段は、上記走行位置検出手段によって検出し
    た自車の位置に基づいて走行車線からの逸脱を防止する
    のに必要な舵角調整量を求め、求められた舵角調整量に
    応じて上記操舵反力の大きさを決定することを特徴とす
    る車両用操舵装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載の車両用操舵装置にお
    いて、 車両の前方障害物が接近する状態を検出する接近状態検
    出手段をさらに備え、 上記制御手段は、上記接近状態検出手段によって上記前
    方障害物の接近が検出されないことをさらなる条件とし
    て、上記操舵反力を付与させることを特徴とする車両用
    操舵装置。
  4. 【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の車両用
    操舵装置において、 転舵に関連する運転者の所定の動作を検出する所定動作
    検出手段をさらに備え、 上記制御手段は、所定動作検出手段によって所定の動作
    が検出されることを条件として処理を行なうことを特徴
    とする車両用操舵装置。
  5. 【請求項５】請求項１ないし４の何れかに記載の車両用
    操舵装置において、 上記操舵反力付与手段は、ステアリングホイールから走
    行車輪への動力伝達機構の運動を抑制する運動抑制手段
    からなることを特徴とする車両用操舵装置。
  6. 【請求項６】請求項１ないし４の何れかに記載の車両用
    操舵装置において、 ステアリングホイールの操舵力を補助するパワーアシス
    ト装置をさらに備え、 上記操舵反力付与手段は、パワーアシスト装置によって
    操舵反力を付与することを特徴とする車両用操舵装置。
  7. 【請求項７】請求項６記載の車両用操舵装置において、 上記パワーアシスト装置は、ピストンで仕切られた一対
    の油室を有し且つ各油室の内部の油圧により転舵方向に
    それぞれ対応した操舵補助力を発生するパワーシリンダ
    を含み、 上記操舵反力付与手段は、操舵を補助する力を発生可能
    な油室へ供給される油量及び操舵に抗する力を発生可能
    な油室から排出される油量の少なくとも一方を抑止する
    油量抑止手段からなることを特徴とする車両用操舵装
    置。
  8. 【請求項８】請求項６記載の車両用操舵装置において、 上記パワーアシスト装置は、ピストンで仕切られた一対
    の油室を有し且つ各油室の内部の油圧により転舵方向に
    それぞれ対応して操舵補助力を発生するパワーシリンダ
    と、各油室にそれぞれ連通する油路とを含み、 上記操舵反力付与手段は、 操舵に抗する力を発生可能な油室を油供給源からの供給
    油路に連通させ且つ他の油室を油供給源への戻り油路に
    連通させる操舵反力付与状態に油路を切り換え可能な油
    路切り換え手段からなることを特徴とする車両用操舵装
    置。
  9. 【請求項９】請求項６記載の車両用操舵装置において、 上記パワーアシスト装置は、ステアリングホイールの操
    舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じて操舵補
    助用のモータの回転力を調整する電動式のものからな
    り、 上記操舵反力付与手段は、ステアリングホイールと連動
    して回転される部材にブレーキトルクを負荷するブレー
    キトルク負荷手段からなることを特徴とする車両用操舵
    装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の車両用操舵装置におい
    て、 上記ブレーキトルク負荷手段は、停止され又は逆起電力
    を負荷された状態の上記モータを含むことを特徴とする
    車両用操舵装置。
  11. 【請求項１１】請求項１０記載の車両用操舵装置におい
    て、 上記パワーアシスト装置は、上記モータから被駆動側へ
    の伝達トルクを調整するパウダークラッチを含み、 上記制御手段は、上記パウダークラッチによってモータ
    側と被駆動側とを所定の連結力で連結させることにより
    上記モータによるブレーキトルクを操舵反力として付与
    させることを特徴とする車両用操舵装置。
  12. 【請求項１２】ステアリングホイールの操作により操舵
    を行なう車両用操舵装置において、 ステアリングホイールの操舵力を補助するパワーアシス
    ト装置と、 車両の周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、 ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段
    と、 ステアリングホイールに操舵反力を付与する操舵反力付
    与手段と、 障害物検出手段及び舵角検出手段の出力から、その転舵
    方向の所定の領域内に障害物有り且つ障害物に近接する
    方向への転舵が進行している状態が検出されたときに
    は、操舵反力付与手段によってステアリングホイールに
    所要の操舵反力を付与させる一方、障害物検出手段及び
    舵角検出手段の出力から、その転舵方向の所定の領域内
    に障害物が有り且つ障害物から遠ざかる方向への転舵が
    進行している状態が検出されたときには、上記パワーア
    シスト装置による操舵補助力を通常よりも増大させる制
    御手段とを備えたことを特徴とする車両用操舵装置。
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