JPH0976929A

JPH0976929A - 車両用操舵制御装置

Info

Publication number: JPH0976929A
Application number: JP23280195A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kagawa; 和則香川; Akira Hasegawa; 晃長谷川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はパワーステアリング機構を有する車両
用操舵装置に関し、操舵特性の向上を図ることを課題と
する。【解決手段】一対のバルブシャフト３とバルブボデー２
０の相対変位によりパワーシリンダーに供給される液圧
を給排制御する制御弁を備えた車両用操舵装置におい
て、前記バルブシャフト３とバルブボデー２０との間
に、所定の摩擦力を付与する摩擦付与機構３０を設ける
と共に、この摩擦付与機構３０により発生する摩擦力を
調整する調整手段（ＥＣＵ１０２及び横Ｇセンサ１０３
とにより構成される）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用操舵制御装置
に係り、特にパワーステアリング機構を具備した車両用
操舵制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にパワーステアリング機構を設けた
車両用操舵制御装置は、ステアリングホイールの動きを
入力軸，トーションバー，出力軸を介してロータリバル
ブに伝え、オイルポンプよりの圧油をパワーシリンダに
選択的に給排することにより、ステアリングホイールの
操舵力を軽減する車両用操舵装置を具備した構成とされ
ている。

【０００３】従来の車両用操舵装置の場合、トーション
バー等のステアリングギヤの剛性を落とすようなバルブ
変換機構があるため、操舵時の中立付近の剛性感が不足
することが問題となってきている。これを解決する手段
として、中立状態のトーションバーにバネ手段を用いて
与圧（プリセット荷重）を与える構成の車両用操舵装置
が提案されている（実公平２−４５１０９号公報）。

【０００４】同公報に開示された車両用操舵装置は、ロ
ータリバルブ式の操舵装置において、入力軸外周にＶ字
溝を形成し、このＶ字溝に対接した出力軸の貫通孔にボ
ールを嵌入し、環状バネでボールをＶ字溝に圧接して中
立状態のトーションバーに与圧を加える構成とされてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
従来構成の車両用操舵装置によれば、中立状態のトーシ
ョンバーに与圧を加えることにより、いわゆる中立剛性
を向上させることができ中立直進走行時における安定性
を向上させることができる。

【０００６】しかるに、上記した従来構成の車両用操舵
装置では、操舵トルクとバルブ作動角（バルブハウジン
グとロータリバルブとの相対的な変位角度）とのヒステ
リシスについては何ら考慮されておらず、従ってこのヒ
ステリシス幅を最適な状態に可変することはできなかっ
た。

【０００７】このため、ヒステリシス幅が小さい場合
は、保舵時（ステアリングホイールを所定量切り込んだ
状態を維持しつつ走行し続けるような時）において運転
者がステアリングホイールを微小に操作した場合（意図
しないでステアリングホイールが変位してしまったよう
な場合）でも直ちにタイヤはその方向を変化させてしま
う。

【０００８】このため、車両の走行時におけるステアリ
ング操作の応答性が良いため、運転者にすると僅かなス
テアリング操作に対してタイヤの向きが変化してしま
う。また、ヒステリシス幅が大きい場合には、上記と逆
の現象が発生し、応答性が悪い操舵フィーリングとなっ
てしまう。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、バルブスリーブとバルブスプールとの間に所定の
摩擦力を付与する摩擦付与手段を設けると共に付与する
摩擦力を調整しうる調整手段を設けることにより、操舵
特性の向上を図った車両用操舵制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。請求項１記載の発明では、一対のバルブスリ
ーブとバルブスプールの相対変位によりパワーシリンダ
ーに供給される液圧を給排制御する制御弁を備えた車両
用操舵制御装置において、前記バルブスリーブとバルブ
スプールとの間に、所定の摩擦力を付与する摩擦付与手
段と、前記摩擦付与手段により発生する摩擦力を調整す
る調整手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載の車両用操舵制御装置において、前記制御弁
を、前記バルブスリーブ或いはバルブスプールの内一方
をステアリングホイールに連結すると共に他方をタイヤ
側に連結し、かつ前記バルブスリーブとバルブスプール
とをトーションバーで連結する構成とすることにより、
回転式制御弁構造としたことを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３記載の発明では、前記請求
項１又は２記載の車両用操舵制御装置において、車両の
運動状態を検出する車両運動状態検出手段を設け、前記
調整手段が前記両運動状態検出手段が検出する車両の運
動状態に基づき前記摩擦力を調整するよう構成したこと
を特徴とするものである。

【００１３】また、請求項４記載の発明では、前記請求
項１又は２記載の車両用操舵制御装置において、操舵ト
ルクを検出する操舵トルク検出手段を設け、前記調整手
段が、前記操舵トルク検出手段が検出する操舵トルクに
基づき前記摩擦力を調整するよう構成したことを特徴と
するものである。

【００１４】また、請求項５記載の発明では、前記請求
項２記載の車両用操舵制御装置において、操舵トルクを
検出する操舵トルク検出手段を設けると共に、前記トー
ションバーの捩じり剛性を可変する捩じり剛性可変手段
を設け、前記操舵トルク検出手段により前記操舵トルク
が操舵トルク中心付近であると判断された場合に、前記
捩じり剛性可変手段により前記トーションバーの捩じり
剛性を増大させることを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項６記載の発明では、前記請求
項１又は２記載の車両用操舵制御装置において、車両の
車速を検出する車速検出手段を設け、前記調整手段が、
前記車速検出手段が検出する車速に基づき操舵トルクの
ヒステリシス幅が車速によらず一定となるよう前記摩擦
力を調整する構成としたことを特徴とするものである。

【００１６】更に、請求項７記載の発明では、前記請求
項１又は２記載の車両用操舵制御装置において、車両の
車速を検出する車速検出手段を設け、前記調整手段が、
前記車速検出手段が検出する車速に基づき前記摩擦力を
調整するよう構成したことを特徴とするものである。

【００１７】上記の手段は、下記のように作用する。請
求項１記載の発明によれば、バルブスリーブとバルブス
プールとの間に所定の摩擦力を付与する摩擦付与手段を
設けることにより、付与された摩擦力以上の操舵トルク
が印加されるまでバルブスリーブとバルブスプールとは
相対変位を行わない構成となる。また、バルブスリーブ
とバルブスプールとの間に付与する摩擦力は、調整手段
により可変することができる。このため、操舵トルクと
バルブスリーブ・バルブスプール間の相対変位角との特
性に最適なヒステリシス幅を持たせることが可能とな
り、走行安定性及び操縦性を向上させることができる。

【００１８】また、請求項２記載の発明によれば、制御
弁を回転式（ロータリ式）の制御弁構造としたことによ
り、簡単な構成で上記のヒステリシスを付与することが
可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、調整
手段が車両の運動状態を検出する両運動状態検出手段が
検出する車両の運動状態に基づき摩擦力を調整するよう
構成したことにより、車両の運動状態（イーレート，横
力等）に応じたヒステリシス特性を得ることができる。
即ち、ヒステリシス特性を現在の車両の運動状態に最も
適した特性となるよう制御することが可能となり、更に
走行安定性及び操縦性を向上させることができる。

【００１９】また、請求項４記載の発明によれば、調整
手段が操舵トルク検出手段が検出する操舵トルクに基づ
き摩擦力を調整するよう構成したことにより、大トルク
時においてはトルク変動の影響を抑制することができ、
また小トルク時においてはハンドルの重さの抑制を行う
ことが可能となる。

【００２０】また、請求項５記載の発明によれば、操舵
トルク検出手段により操舵トルクが操舵トルク中心付近
であると判断された場合に、捩じり剛性可変手段を用い
てトーションバーの捩じり剛性を増大させることによ
り、操舵トルク中心付近における制御弁の中立位置への
自己復帰（セルフセンタリング）が良好となる。即ち、
操舵トルク中心付近では捩じれ剛性が増大することによ
り、トーションバーは強い力で中立位置に戻ろうとする
ため、ステアリング操作において明確な操舵中心点を得
ることが可能となる。

【００２１】また、請求項６記載の発明によれば、車速
検出手段が検出する車速に基づき調整手段が操舵トルク
のヒステリシス幅が車速によらず一定となるよう摩擦力
を調整することにより、ストアリングの操作感を一定化
することが可能となる。即ち、一般に操舵トルクのヒス
テリシス幅は車速に応じて変動し、具体的には車速が高
速となるほど小さくなる傾向にある。従って、上記ヒス
テリシス幅を制御しない場合には、車速に応じてヒステ
リシス幅が変動し、安定したストアリングの操作感を得
ることができない。しかるに、上記のように操舵トルク
のヒステリシス幅が車速によらず一定となるよう摩擦力
を調整することにより、ストアリングの操作感を一定化
することが可能となり、操舵に対する違和感を低減する
ことができる。

【００２２】更に、請求項７記載の発明によれば、車速
検出手段が検出する車速に基づき調整手段が摩擦力を調
整するよう構成したことにより、低速域の応答性と高速
域における安定性の両立を図ることができる。即ち、一
般に運転者にとっては、高速時には操舵に対する車両運
動の入力（操舵トルクの変動として入力される）が大き
いため、操舵トルクの変動に対して操舵角の応答性が低
くなる方が望ましい。逆に、低速時においてはシャープ
なステアリング感を得るために操舵角の応答性を向上さ
せる方が望ましい。このように、車速に応じて要求され
る操舵角の応答性は変化する。

【００２３】しかるに、上記のように車速に基づき調整
手段が摩擦力を調整することにより、操舵角の応答性と
相関する操舵トルクのヒステリシス幅を車速に応じて可
変することができる。よって、低速域及び高速域の双方
において要求されるステアリング特性を共に実現するこ
とが可能となり、低速域の応答性と高速域における安定
性の両立を図ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態について図
面と共に説明する。図１は本発明の第１実施例である車
両用操舵制御装置１００を示している。本実施例に係る
車両用操舵制御装置１００は、大略すると車両用操舵装
置１０１，パワーステアリング用コンピューター１０２
（以下、ＥＣＵ１０２という），横加速度センサ１０３
（以下、横Ｇセンサ１０３という）等により構成されて
いる。

【００２５】車両用操舵装置１０１は、ラックアンドピ
ニオン式でかつロータリー式の構造とされている。先
ず、車両用操舵装置１０１の構成を図２乃至図５を用い
て説明する。この車両用操舵装置１０１は、大略すると
ステアリングホイール２（図１参照）に接続されるバル
ブシャフト３（バルブスプール）と、このバルブシャフ
ト３に挿通されるトーションバー４と、前記バルブシャ
フト３にトーションバー４を介して連結されるピニオン
軸５と、ピニオン軸５にピン２１を介して一体化された
バルブボデー２０と、バルブシャフト３とバルブボデー
２０との間に所定の摩擦を発生させる摩擦付与手段３０
とを有した構成とされている。

【００２６】バルブシャフト３は、ベアリング６を介し
てバルブハウジング７により支持されると共に、ブッシ
ュ８（オイルシールとしても機能する）を介してピニオ
ン軸５に形成された筒状凹部９内に支持されている。こ
れにより、バルブシャフト３は、ピニオン軸５及びバル
ブハウジング７内で回転可能に支持された構成となって
いる。

【００２７】トーションバー４は、その先端部がピン１
０を介してバルブシャフト３に連結されると共に、その
下端部はピン１１を介してピニオン軸５に連結された構
成とされている。このトーションバー４は、後述するよ
うにバルブシャフト３にステアリングホイール２から操
舵トルクが印加されることにより撓み（捩じれ）、これ
によりバルブシャフト３とピニオン軸５との間に相対変
位が発生する構成とされている。

【００２８】ピニオン軸５は、ベアリング１２，１３に
よりラックハウジング１４に回転可能に支持された構成
とされている。また、ピニオン軸５の下部には、一体的
にピニオン１５が形成されており、このピニオン１５に
はラックバー１６に形成されたラック１７が噛合した構
成とされている。ラックバー１６はその両端部にタイロ
ッドを介してタイヤ（図示せず）が接続され、ラックバ
ー１６が直線移動することによりタイヤの方向が変位し
操舵が行われる構成とされている。尚、このラックバー
１６はラックボデー１９内に配設されている。

【００２９】上記構成において、ステアリングホイール
２を操作しバルブシャフト３に回転力（操舵トルク）が
入力されると、トーションバー４を介して操舵トルクは
ピニオン１５に伝達され、ピニオン軸５が回転すること
によりラックバー１６は右或いは左方向に選択的に直線
移動して操舵が行われる。

【００３０】また、バルブボデー２０の所定位置にはパ
ワーステアリング用オイル（以下、単にオイルという）
が流れる流路が形成されており、この流路と連通するよ
うにバルブハウジング７には入口ポート２２，出口ポー
ト２３，右操舵用ポート２４，左操舵用ポート２５が形
成されている。更に、バルブシャフト３のバルブボデー
２０の内周部と対向する位置には、上記流路と連通する
ようにオイル流通溝２６が形成されている。

【００３１】上記の入口ポート２２はオイルポンプ（図
示せず）に接続されており、このオイルポンプより入口
ポート２２には所定圧力のオイルが供給される。また、
出口ポート２３はリザーバタンクに接続されており、不
要なオイルは出口ポート２３よりリザーバタンクに排出
される。

【００３２】右操舵用ポート２４及び左操舵用ポート２
５は、配管３５，３６を介してラックバー１６のパワー
アシストを行うパワーシリンダ１０４（図１参照）に接
続されており、右操舵用ポート２４はパワーシリンダの
右アシスト用シリンダ室に、左操舵用ポート２５は左ア
シスト用シリンダ室に夫々接続されている。即ち、上記
構成とされた車両用操舵装置１０１は、パワーシリンダ
１０４に対して所定のオイル供給を行う回転式制御弁と
して機能するものである。

【００３３】上記構成において、ステアリングホイール
２が操作されて回転力がバルブシャフト３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４は捩じれ
てバルブシャフト３とバルブボデー２０との間に相対変
位が発生する。このように、トーションバー４の捩じれ
に起因してバルブシャフト３とバルブボデー２０との間
に相対変位が発生すると、この捩じれた分だけバルブシ
ャフト３は余分に回転することになり、バルブボデー２
０に対してバルブシャフト３は右或いは左に変位するこ
とになる。

【００３４】この状態において、バルブシャフト３に形
成されたオイル流通溝２６は、ステアリングホイール２
の回転方向に対応してバルブボデー２０に形成されてい
る右操舵用ポート２４と接続された通路、或いは左操舵
用ポート２５と接続された通路の何れか一方に選択的に
連通する構成となっている。

【００３５】具体的には、ステアリングホイールが中立
時においては、入口ポート２２と各ポート２４，２５と
は連通されず、オイルポンプから入口ポート２２に流入
したオイルは出口ポート２３を介してリザーバタンクに
排出される。尚、この際に各ポート２４，２５は連通さ
れた状態となっている。

【００３６】一方、ステアリングホイールが右切り操作
された場合は、上記したバルブシャフト３とバルブボデ
ー２０との間に発生する相対変位により、入口ポート２
２と右操舵用ポート２４とが連通される。従って、パタ
ワーシリンダ１０４の右アシスト用シリンダ室にはオイ
ルが供給され、ラックバー１６は右方向にパワーアシス
トされる。また、左アシスト用シリンダ室のオイルは左
操舵用ポート２５を介して出口ポート２３よりリザーバ
タンクに排出される。

【００３７】また、ステアリングホイールが左切り操作
された場合は、入口ポート２２と左操舵用ポート２５と
が連通される。従って、パワーシリンダ１０４の左アシ
スト用シリンダ室にはオイルが供給され、ラックバー１
６は左方向にパワーアシストされる。また、パワーシリ
ンダ１０４の右アシスト用シリンダ室のオイルは右操舵
用ポート２４を介して出口ポート２３よりリザーバタン
クに排出される。

【００３８】以上説明した動作を行うことにより、ステ
アリングホイール２を右切り動作した場合にはパワーシ
リンダ１０４により右方向にパワーアシストされ、逆に
左切り動作した場合には左方向にパワーアシストされ、
従ってステアリングホイール操作を軽い力で行うことが
可能となる。

【００３９】尚、上記したピニオン１５とラック１７の
噛合状態を良好にするため、また路面からの外力印加に
よるピニオン１５とラック１７との衝突を回避するため
に、ラックハウジング１４にはラックガイドが配設され
ており、ラックガイドにはコイルスプリング２７により
常にラック１７をピニオン１５に向け弾性付勢する構成
とされている。

【００４０】また、バルブハウジング７とラックハウジ
ング１４とはボルト２８，２９により一体的に締結され
た構成とされており、更に前記したベアリング６の上部
には、オイルがバルブハウジング７から漏洩するのを防
止するオイルシール３７が配設されている。

【００４１】続いて、バルブシャフト３とバルブボデー
２０との間に所定の摩擦を発生させる摩擦付与機構３０
（摩擦付与手段）について説明する。この摩擦付与機構
３０は、前記したようにトーションバー４の捩じれによ
り相対的に変位するバルブシャフト３とバルブボデー２
０との間に配設され、このバルブシャフト３とバルブボ
デー２０との間に所定の摩擦力を付与する機能を奏する
ものである。以下、摩擦付与機構３０について具体的に
説明する。

【００４２】摩擦付与機構３０は、ウェーブワッシャ３
１，ピン３２，リテーナ３３，及びピエゾ素子３４等に
より構成されている。ウェーブワッシャ３１は、図４に
示されるように波状の凹凸が形成された構成とされてお
り、上下方向に対してバネ力を発生しうる構成となって
いる。また、ピン３２はバルブシャフト３に側方向に突
出した状態で植設されており、このピン３２にリテーナ
３３は係合した構成とされている。

【００４３】リテーナ３３は、図５に示されるように９
０°間隔に４個の凹部３３ａが形成されており、前記し
たピン３２はこの凹部３３ａに遊嵌状態で係合する構成
とされている。従って、リテーナ３３はピン３２に係合
した状態を維持しつつ若干量にわたり上下方向に移動す
る構成となっている。

【００４４】しかるに、回転方向に対しては、凹部３３
ａがピン３２と係合することによりその移動が規制され
る。このため、リテーナ３３はバルブシャフト３と一体
的に回転する構成となっている。上記構成では、リテー
ナ３３の下面とバルブボデー２０の上面とが摺接する構
成とされている。よって、リテーナ３３とバルブボデー
２０との摺接部（図３に矢印Ａで示す）において摩擦力
が発生し、よってバルブシャフト３とバルブボデー２０
との間に摩擦力を付与することができる。

【００４５】ピエゾ素子３４は電圧印加することにより
その厚さを変化する特性を有し、ＥＣＵ１０２から供給
される駆動電圧により駆動される構成とされている。こ
のＥＣＵ１０２には後述する横Ｇセンサ１０３から車両
運動状態検出信号（以下、横Ｇ信号という）が供給され
る構成とされており、この横Ｇ信号に基づきＥＣＵ１０
２はピエゾ素子３４に所定の電圧印加を行う構成とされ
ている。

【００４６】尚、横Ｇセンサ１０３は車両の運動状態を
検出する車両運動状態検出手段として機能し、またＥＣ
Ｕ１０２は摩擦付与機構３０が発生する摩擦力を調整す
る調整手段として機能する。いま、上記構成とされた摩
擦付与機構３０において、ＥＣＵ１０２からピエゾ素子
３４に電圧が印加されると、ピエゾ素子３４は印加され
た電圧値に応じて伸長しベアリング６を下動させ、また
ベアリング６はウェーブワッシャ３１と係合しているた
めウェーブワッシャ３１も下方に向け押圧付勢される。

【００４７】更に、ウェーブワッシャ３１の下部にはリ
テーナ３３が配設されており、リテーナ３３はウェーブ
ワッシャ３１の弾性押圧力によりバルブボデー２０に押
圧され、これによりウェーブワッシャ３１とバルブボデ
ー２０との間に発生する摩擦力は増大する。

【００４８】一方、ピエゾ素子３４に対する電圧印加を
解除するとピエゾ素子３４は収縮し、よって摩擦付与機
構３０の各構成要素には上記したと逆の動作が生じ、ウ
ェーブワッシャ３１とバルブボデー２０との間に発生す
る摩擦力は小さくなる。図６は、上記構成とされた車両
用操舵装置１０１の操舵トルクとバルブ作動角のヒステ
リシス特性を示している。同図では、対比の為に摩擦付
与機構３０を設けていない操舵装置の特性も合わせて図
示しており、図中破線で示す特性は摩擦付与機構３１を
設けていない従来構成の車両用操舵装置の特性であり、
また実線で示す特性は摩擦付与機構３０を設けた本実施
例に係る車両用操舵装置１の特性である。

【００４９】尚、同図に現れる各パラメータの内、操舵
トルクとはステアリングホイール２からバルブシャフト
３に入力されるトルクをいい、またバルブ作動角とはバ
ルブシャフト３とバルブボデー２０との間に発生する相
対変位角をいう。先ず、破線で示される従来構成の車両
用操舵装置の特性に注目する。ステアリングホイールを
中立位置（図にで示す）より操作することによりバル
ブシャフトに操舵トルクが発生すると、摩擦付与機構３
０が設けられていない構成ではバルブシャフトとバルブ
ボデーとの間に相対変位は規制されないため、上記操舵
トルクの増大に伴い早い時点でトーションバーは捩じれ
バルブシャフトとバルブボデーとの間に相対変位が発生
する。即ち、入力トルクが小さい段階（図にで示す）
よりバルブ作動角の増大が始まる。

【００５０】また、ステアリングホイールを所定方向に
回転操作した後に、ステアリングホイールを逆方向に切
り返す場合も上記と同様の現象が発生する。即ち、入力
トルクが逆方向入力される時においてもバルブ作動角の
変化が発生しない範囲は狭く、従って図中で示す時点
でステアリングホイールを逆方向に回転させると、図中
で示す時点でバルブ作動角の減少が始まる。

【００５１】上記の説明から明らかなように、摩擦付与
機構３０が設けられていない従来構成の車両用操舵装置
では、操舵トルクとバルブ作動角との関係におけるヒス
テリシス特性は細長の形状となり、ヒステリシス幅（図
中、Ｈ１で示す）は小さくなっている。このヒステリシ
ス幅は、バルブシャフト３とバルブボデー２０との間に
存在する摩擦の大きさと比例した値となる。

【００５２】続いて、摩擦付与機構３０が設けられた本
実施例に係る車両用操舵装置１０１の特性に注目する。
尚、上記したように、本実施例に係る車両用操舵装置１
０１は、摩擦付与機構３０により付与される摩擦力を可
変できる構成とされている。しかるに、以下の説明にお
いては摩擦付与機構３０によりバルブシャフト３とバル
ブボデー２０との間に付与される摩擦力は、摩擦付与機
構３０が設けられていない従来構成の車両用操舵装置に
おいてもともと存在するバルブシャフトとバルブボデー
との間の摩擦力よりも大きく設定されているものとして
説明する。

【００５３】摩擦付与機構３０は、前述のようにバルブ
シャフト３とバルブボデー２０との間に所定の摩擦を付
与し得る構成とされているため、ステアリングホイール
を中立位置（図にで示す）より操作し操舵トルクを増
大させても、この操舵トルクが摩擦付与機構３０により
バルブシャフト３とバルブボデー２０との間に付与する
摩擦力に打ち勝つまでは、バルブシャフト３とバルブボ
デー２０との間に相対変位は発生しない。

【００５４】従って、操舵トルクが摩擦付与機構３０に
より付与される摩擦力に打ち勝つ大きさとなる時点（図
にで示す）までは、バルブ作動角は零の状態を維持す
る。そして、操舵トルクが図中で示す点における値よ
り大きくなると、バルブ作動角は増大を開始する。

【００５５】また、ステアリングホイール２を所定方向
に所定量回転操作した後に、ステアリングホイール２を
逆方向に切り返す場合も上記と同様の現象が発生し、図
中で示す時点でステアリングホイール２を切り返す
と、操舵トルクの逆方向入力時においても摩擦付与機構
３０はバルブシャフト３とバルブボデー２０との間に摩
擦を付与するため、バルブ作動角の変化が発生しない範
囲は広くなり、図中で示す時点でバルブ作動角の減少
が始まる。

【００５６】従って、摩擦付与機構３０が設けられた本
実施例に係る車両用操舵装置１０１では、操舵トルクと
バルブ作動角との関係におけるヒステリシス特性は従来
構成の車両用操舵装置に比べて幅広の形状となり、ヒス
テリシス幅（図中、Ｈ２で示す）は大きくなる。上記の
ように、このヒステリシス幅はバルブシャフト３とバル
ブボデー２０との間に存在する摩擦の大きさと比例した
値となり、従って摩擦付与機構３０により付与する摩擦
力によりヒステリシス幅を調整（制御）することができ
る。

【００５７】また、摩擦付与機構３０に設けられたピエ
ゾ素子３４はＥＣＵ１０２に接続されており、摩擦付与
機構３０はＥＣＵ１０２からピエゾ素子３４に印加され
る電圧値により発生する摩擦力を調整する構成となって
いる。よって、本実施例に係る車両用操舵制御装置１０
０は、ＥＣＵ１０２により上記のヒステリシス幅Ｈ２を
調整することができる（即ち、図６に矢印ａで示すよう
にヒステリシス幅Ｈ２を可変することができる）。

【００５８】続いて、ＥＣＵ１０２及び横Ｇセンサ１０
３について説明する。ＥＣＵ１０２はマイクロコンピュ
ータとして構成され、中央処理装置（ＣＰＵ），リード
オンリメモリ（ＲＯＭ），ランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ），入出力インターフェイス，及びこれらを接続す
る双方向バス等により構成されている。このＥＣＵ１０
２には、横Ｇセンサ１０３及びピエゾ素子３４が接続さ
れている。

【００５９】特に、ＥＣＵ１０２を構成するＲＯＭに
は、後述する横Ｇ値と摩擦との２元マップが格納されて
おり、ＥＣＵ１０２は横Ｇセンサ１０３から供給される
横Ｇ信号に基づき摩擦付与機構３０において発生させる
摩擦力を演算し、この摩擦力に対応した電圧をピエゾ素
子３４に印加する構成とされている。

【００６０】また、横Ｇセンサ１０３は、旋回時等にお
いて車両に横方向加速度（横Ｇ）が発生した時にこれを
検出するセンサであり、車両の重心付近に配設されてい
る。この横Ｇセンサ１０３は、例えば振り子に加わる慣
性力により内設された金属薄膜ゲージを変形されて抵抗
値を変化させることにより車両の横Ｇの大きさを検出し
うる構成とされている。

【００６１】ここで、車両の運動状態と操舵性の関係に
ついて説明する。尚、車両の運動状態としては、上記し
た横方向加速度（横Ｇ）によるロール運動によるものの
他、ヨー運動及びピッチング運動によるものもあるが、
以下の説明ではロール運動を例に挙げて説明するものと
する。

【００６２】操舵トルクに対する操舵角の特性におい
て、操舵トルクのヒステリシス幅は操舵トルクの不要な
変動に対して操舵角が応答するのを防止する作用があ
る。即ち、図６に示す例では操舵トルクがＴ１〜Ｔ２の
間においてはバルブ作動角は一定であり、よって操舵ト
ルクをＴ１〜Ｔ２の範囲で変化させても操舵角が変わる
ことはない。

【００６３】この作用は、運転者が無意識の内に若干ス
テアリングホイール２を操作した場合（例えば、運転者
が姿勢を変化させることにより若干ステアリングホイー
ル２が回転してしまったような場合）でも、運転者が意
図する操舵が維持され、車両の進路が乱れるのを抑制で
きるため安定した操舵感を得るための要素となってい
る。

【００６４】ところが、車両が高横Ｇで旋回を行う場合
には、横Ｇにより運転者の姿勢が影響を受ける等して操
舵トルクが変動し易くなる。よって、高横Ｇの場合に
は、特に上記したヒステリシス幅Ｈ２は大きい方が運転
操作性を向上させる面からは望ましい。しかるに、ヒス
テリシス幅Ｈ２が大きくなることにより、ステアリング
の応答性は低下するが、高横Ｇ状態での操舵の安定性が
向上する。

【００６５】一方、低横Ｇの旋回では、運転者の姿勢が
変化するようなことはなく、横Ｇによる操舵トルクの変
動は少ないため、スッキリとした操舵感を実現するため
にステアリングの応答性を優先させた方がよい。よっ
て、低横Ｇの旋回では上記ヒステリシス幅Ｈ２は小さい
方がよい。

【００６６】このように、車両の運動状態により要求さ
れるヒステリシス幅Ｈ２は変化するが、従来の車両用操
舵制御装置では車両の運動状態に適合するようヒステリ
シス幅Ｈ２を変化させることは行われていなかった。ま
た、一般に車両の特性として車速が高速になるほどヒス
テリシス幅Ｈ２は小さくなる傾向がある。このため、従
来の車両用操舵制御装置では良好な運転操作性を得るこ
とができなかった。

【００６７】しかるに、本実施例に係る車両用操舵制御
装置１００は、車両用操舵装置１０１に摩擦付与機構３
０を設けるこにより操舵トルクとバルブ作動角とのヒス
テリシス特性においてヒステリシス幅Ｈ２を調整するこ
とが可能である。よって、横Ｇセンサ１０３により検出
される車両運動状態（横Ｇ）に基づき、現在の車両運動
状態に適したヒステリシス幅Ｈ２を設定することが可能
となり、運転操作性及び走行安定性を向上させることが
できる。

【００６８】図７は、ＥＣＵ１０２に予め格納されてい
る横Ｇと摩擦付与機構３０において発生させる摩擦力と
の関係を示す２元マップである。同図に示されるよう
に、横Ｇが増大するに従い摩擦付与機構３０で発生させ
る摩擦力は増大するよう設定されている。

【００６９】従って、ＥＣＵ１０２は、横Ｇセンサ１０
３から供給される横Ｇ信号により車両の横Ｇが大きいと
判断した場合には、摩擦付与機構３０で発生させる摩擦
力が増大するようピエゾ素子３４に高い電圧印加を行い
ヒステリシス幅Ｈ２を増大させる。逆に、横Ｇセンサ１
０３から供給される横Ｇ信号により車両の横Ｇが小さい
と判断した場合には、摩擦付与機構３０で発生させる摩
擦力が減少するようピエゾ素子３４に低い電圧印加を行
いヒステリシス幅Ｈ２を小さくさせる。これにより、上
記のように運転操作性及び走行安定性を向上させること
ができる。

【００７０】尚、上記した実施例では、車両運動状態と
してロール運動を例に挙げ、これを横Ｇセンサ１０３を
用いて検出し、これに基づき摩擦力（ヒステリシス幅）
を調整する構成を説明したが、上記のように車両の運動
状態としてはロール運動によるものの他、ヨー運動及び
ピッチング運動によるものもあり、これら各運動を車両
運動状態検出手段により検出し、この検出結果に基づき
摩擦力（ヒステリシス幅）を調整する構成としてもよ
い。更に、これらの各運動状態は択一的なものではな
く、ロール運動，ヨー運動及びピッチング運動を夫々同
時に検出し、これに基づき上記調整処理を行う構成とし
てもよい。

【００７１】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図８は、本発明の第２実施例である車両用操舵制御
装置１１０の概略構成図である。尚、同図において、図
１乃至図３に示した第１実施例に係る車両用操舵制御装
置１００と同一構成については同一符号を附してその説
明を省略する。

【００７２】本実施例に係る車両用操舵制御装置１１０
は、操舵トルクを検出するトルクセンサ４０（操舵トル
ク検出手段）を設け、ＥＣＵ１０２がトルクセンサ４０
から供給される操舵トルク信号に基づき車両用操舵装置
１０１に設けられた摩擦付与機構３０が発生する摩擦力
を調整する構成としたことを特徴とするものである。

【００７３】トルクセンサ４０は、ステアリングホイー
ル２と車両用操舵装置１０１とを接続するステアリング
シャフト４１に設けられている。このトルクセンサ４０
は、例えば磁歪式のトルクセンサであり、ステアリング
シャフト４１に発生する捩じれが操舵トルクと比例する
ことを利用し、ステアリングシャフト４１に発生する捩
じれを検出することにより操舵トルクを検出する構成と
されている。

【００７４】ここで、操舵トルクと操舵性の関係につい
て説明する。前述したように、操舵トルクのヒステリシ
ス幅は操舵トルクの不要な変動に対して操舵角が応答す
るのを防止する作用がある。また、この作用は運転者が
無意識の内に若干量ステアリングホイール２を操作した
場合でも、運転者が意図する操舵が維持され車両の進路
が乱れるのを抑制できるため安定した操舵感を得るため
の要素となっている。また、一般的に操舵トルクのトル
ク変動は、入力される操舵トルクの値が大きくなるにつ
れて増大する傾向があることが知られている。

【００７５】しかるに、従来の車両用操舵制御装置で
は、上記したトルク変動を吸収する作用を有するヒステ
リシス幅の設定は、入力される操舵トルクの変動に拘わ
らず一位の幅に設定されていた。このため、例えばトル
ク変動の大きい大トルク時に合わせてヒステリシス幅を
設定すると、大トルク時では安定した操舵感を得ること
ができるものの、小トルク時においてはステアリングホ
イール２の操作が重く切り難くなり、ステアリングホイ
ール２が戻り難くなるという問題点が生じる。

【００７６】また、例えばトルク変動の小さい小トルク
時に合わせてヒステリシス幅を設定すると、小トルク時
におけるステアリングホイール２の操作性は向上するも
のの、大トルク時においては安定した操舵感を得ること
ができないという問題点が生じる。

【００７７】そこで本実施例では、トルクセンサ４０が
検出する操舵トルクの値に基づきヒステリシス幅を変化
させるよう構成したことを特徴とするものである。具体
的には、ＥＣＵ１０２は操舵トルクの大きさに比例して
摩擦付与機構３０が発生する摩擦力が増大するようピエ
ゾ素子３４に対して電圧印加を行う。

【００７８】図９は、本実施例における操舵トルクとバ
ルブ作動角の特性を示している。同図に示されるよう
に、本実施例に係る車両用操舵制御装置１１０では、Ｅ
ＣＵ１０２の制御処理により操舵トルクの大きさに比例
して摩擦付与機構３０が発生する摩擦力が増大する特性
となっている。即ち、大トルクＴ２におけるヒステリシ
ス幅Ｈ２は、小トルクＴ１（Ｔ１＜Ｔ２）におけるヒス
テリシス幅Ｈ１に比べて大きくなる特性となっている
（Ｈ１＜Ｈ２）。

【００７９】車両用操舵制御装置１１０を上記構成とす
ることにより、大トルク時においては安定した操舵感を
得ることができ、かつ小トルク時においてはステアリン
グホイール２の操作力を軽減できステアリングホイール
２の操作性を向上させることができる。

【００８０】ところで、上記のように操舵トルクの大き
さに比例して摩擦付与機構３０が発生する摩擦力が増大
するよう構成することにより、トルク中立点付近にもあ
る程度の大きさの摩擦が必要となり、切り戻し時に操舵
トルク中心点付近でバルブ残留角が残りやすく、ハンド
ル戻りが悪化するおそれが生じる。この問題点を解決す
るには、トルク中立点付近においてトーションバー４の
捩じれ剛性を局所的に大きくし、バルブシャフト３及び
バルブボデー２０の相対変位が無くなるよう、即ち中立
位置への自己復帰力（セルフセンタリング）を増大させ
るよう構成してやればよい。

【００８１】図１０は本発明の第３実施例を示してお
り、トーションバー４の捩じれ剛性を局所的に増大させ
る機構を設けた車両用操舵制御装置１２０を示してい
る。本実施例では、油圧反力を利用してトルク中立点付
近におけるトーションバー４の捩じれ剛性を増大させる
構成としている。以下、車両用操舵制御装置１２０の具
体的構成について説明する。尚、同図において、前記し
た第１実施例及び第２実施例に係る車両用操舵制御装置
１００，１１０と同一構成については同一符号を附して
その説明を省略する。

【００８２】本実施例における車両用操舵装置１２１
は、ピニオン軸５に油圧反力室５０を設けた構成とされ
ている（図では、Ｂ−Ｂ線に沿う断面も示している）。
この油圧反力室５０には４個のプランジャ５１ａ〜５１
ｄが設けられ、各プランジャ５１ａ〜５１ｄはバルブシ
ャフト３に一体的に設けられたシャフト部５２のレバー
部５２ａと対向するよう配設されている。

【００８３】上記構成の油圧反力室５０は、配管５３を
介して分流弁５４に接続されている。この分流弁５４は
オイルポンプ５５から吐出されたオイルを分流する機能
を有しており、具体的には分流されたオイルは配管５８
を介して入口ポート２２に、また配管５６を介してソレ
ノイドバルブ５７に、或いは配管５３を介して前記した
油圧反力室５０に分流される。

【００８４】ソレノイドバルブ５７は一端が分流弁５４
に接続された配管５６と接続すると共に、他端がリザー
バタンク５９に接続された配管６０と接続されている。
また、ソレノイドバルブ５７は、ＥＣＵ１０２から供給
される信号に基づきその開弁度を可変する構成とされて
いる。具体的には、ＥＣＵ１０２がトルクセンサ４０か
ら供給される操舵トルク信号に基づき、現在の操舵トル
クが中立位置付近（操舵トルクが小さい状態）であると
判断した場合には、ＥＣＵ１０２はソレノイドバルブ５
７を閉弁制御する。逆に、現在の操舵トルクが中立位置
付近ではない（操舵トルクが大きい状態）と判断した場
合には、ＥＣＵ１０２はソレノイドバルブ５７を開弁制
御する。

【００８５】尚、リザーバタンク５９は配管６１を介し
て車両用操舵装置１２１の出口ポート２３に接続されて
おり、また右及び左操舵用ポート２４，２５に接続され
た配管３５，３６はパワーシリンダ１０４に形成された
右アシスト用或いは左アシスト用シリンダ室６２，６３
に夫々接続されている。

【００８６】また、配管５３と配管５８との間には固定
オリフィス６２が設けられている。ステアリングホイー
ル２を操作した場合、バルブボデー２０に作用する油圧
は上昇するが、固定オリフィス６２はこの状態のおいて
オイルを油圧反力室５０側へ供給する機能を有し、これ
により反力圧を高める構成とされている。

【００８７】続いて、上記構成とされた車両用操舵制御
装置１２０の動作について説明する。先ず、トルクセン
サ４０から供給される操舵トルク信号に基づき、現在の
操舵トルクが中立位置付近ではない（操舵トルクが大き
い状態）とＥＣＵ１０２が判断した場合の動作について
説明する。

【００８８】現在の操舵トルクが中立位置付近ではない
と判断されると、ＥＣＵ１０２はソレノイドバルブ５７
を開弁制御する。これにより、分流弁５４に接続された
配管５６とリザーバタンク５９に接続された配管６０が
連通された状態となる。このため、オイルポンプ５５か
ら吐出されると共に分流弁５４で分流されたたオイル
は、その大部分が配管５６，６０を介してリザーバタン
ク５９に還流するため、油圧反力室５０に流入するオイ
ル量は少なくなる。これにより、プランジャ５１ａ〜５
１ｄがレバー部５２ａを押す力（反力）は小さくなる。

【００８９】従って、操舵トルクが中立位置付近ではな
い状態では、油圧反力室５０がトーションバー４に影響
を及ぼすことはないため、トーションバー４の捩じれ剛
性はトーションバー４のバネ定数のみで決まる値とな
る。一方、現在の操舵トルクが中立位置付近であると判
断されると、ＥＣＵ１０２はソレノイドバルブ５７を閉
弁制御する。これにより、分流弁５４に接続された配管
５６とリザーバタンク５９に接続された配管６０とは絞
られた状態となる。このため、オイルポンプ５５から吐
出されると共に分流弁５４で分流されたオイルは、その
大部分が配管５３を介して油圧反力室５０に流入する。
よって、流入するオイルにより油圧反力室５０に内設さ
れた各プランジャ５１ａ〜５１ｄは付勢され、これによ
り各プランジャ５１ａ〜５１ｄがレバー部５２ａを押す
力（反力）は増大する。

【００９０】従って、操舵トルクが中立位置付近である
状態では、油圧反力室５０内のプランジャ５１ａ〜５１
ｄがシャフト部５２の回動を規制する。従って、上記の
ようにプランジャ５１ａ〜５１ｄがシャフト部５２の回
動を規制することにより、トーションバー４の捩じれ剛
性はトーションバー４のバネ定数と油圧反力室５０で発
生する回転規制力とにより決まることとなり、トーショ
ンバー４の実質的な捩じれ剛性は増大する。

【００９１】従って、上記したように操舵トルクの大き
さに比例して摩擦付与機構３０が発生する摩擦力が増大
するよう構成することによりトルク中立点付近において
ある程度の摩擦が残存したとしても、本実施例に係る車
両用操舵制御装置１２０のようにトルク中立点付近にお
けるトーションバー４の捩じれ剛性は局所的に増大させ
る構成とすることにより、中立位置への自己復帰力（セ
ルフセンタリング）を増大させることができ、よって明
確な操舵中心を得ることができる。

【００９２】尚、上記した実施例では、トルク中立点付
近におけるトーションバー４の捩じれ剛性は局所的に増
大させる方法として、いわゆる油圧反力を用いた構成を
示したが、トーションバー４の捩じれ剛性は局所的に増
大させる方法はこれに限定されるものではなく、種々の
構成を適用することが可能である。例えば、トーション
バーを一対のトーションバー半体により構成すると共に
各トーションバー半体をスプライン結合させ、トーショ
ンバーの長さを伸縮しうる構成とすることによりその捩
じれ剛性を局所的に増大させる構成としてもよい。

【００９３】図１１は、図８に示した第２実施例である
車両用操舵制御装置１１０の変形例を示す図である。
尚、図１１において図８に示した第２実施例である車両
用操舵制御装置１１０と同一構成については同一符号を
附してその説明を省略する。本変形例に係る車両用操舵
制御装置１３０は、操舵トルク検出手段として油圧セン
サ６５，６６を用いたことを特徴とするものである。こ
の油圧センサ６５，６６は、パワーシリンダ１０４に配
設されている。具体的には、一方の油圧センサ６５はパ
ワーシリンダ１０４の右アシスト用シリンダ室６２に接
続されており、また他方の油圧センサ６６はパワーシリ
ンダ１０４の左アシスト用シリンダ室６３に接続されて
いる。この各油圧センサ６５，６６で検出された各シリ
ンダ室６２，６３の圧力は、圧力信号としてＥＣＵ１０
２に供給される構成となっている。

【００９４】続いて、上記構成とされた車両用操舵制御
装置１３０における操舵トルクの検出原理を説明する。
前記したように、ステアリングホイール２を操作するこ
とにより車両用操舵装置１０１のバルブシャフト３に操
舵トルクが入力されると、バルブシャフト３とバルブボ
デー２０との間に相対変位が発生し、これによりパワー
シリンダ１０４の各シリンダ室６２，６３に選択的にオ
イルが供給されラックバー１６に対するパワーアシスト
が行われる。

【００９５】ここで、バルブシャフト３とバルブボデー
２０との間に発生する相対変位角はバルブシャフト３に
入力される操舵トルクの大きさと相関しており、かつパ
ワーシリンダ１０４の各シリンダ室６２，６３に供給さ
れるオイル量（オイル圧と等価）は上記相対変位角と相
関している。従って、各シリンダ室６２，６３内の圧力
より操舵トルクを検出することが可能となる。

【００９６】そこで、本実施例においては各シリンダ室
６２，６３に油圧センサ６５，６６を設け、この油圧セ
ンサ６５，６６で検出される各シリンダ室６２，６３内
の圧力に基づき操舵トルクを検出する構成としている。
このように、操舵トルク検出手段は第２実施例で示した
トルクセンサ４０に限定されるものではなく、操舵トル
クを検出できる手段であれば他のセンサを用いた構成と
してもよい。

【００９７】次に、本発明の第４及び第５実施例につい
て説明する。図１２は、本発明の第４及び第５実施例で
ある車両用操舵制御装置１４０の概略構成図である。
尚、第４実施例及び第５実施例では車両用操舵制御装置
１４０の機構的構成は同一である。このため、各実施例
に係る車両用操舵制御装置１４０の機構的構成は図１２
を用いて一括的に説明するものとする。また、図１２に
おいて、図１乃至図３に示した第１実施例に係る車両用
操舵制御装置１００と同一構成については同一符号を附
してその説明を省略する。

【００９８】各実施例に係る車両用操舵制御装置１４０
は、車速を検出する車速センサ７０（車速検出手段）を
設け、ＥＣＵ１０２が車速センサ７０から供給される車
速信号に基づき車両用操舵装置１０１に設けられた摩擦
付与機構３０が発生する摩擦力を調整する構成としたこ
とを特徴とするものである。

【００９９】車速センサ７０は、例えば運転席のフロン
トパネル７１のスピードメータに取り付けられており、
スピードメータケーブルの回転を光学的に検知すること
により車速を検出する構成とされている。ここで、車速
と操舵性の関係について説明する。前述したように、操
舵トルクのヒステリシス幅は操舵トルクの不要な変動に
対して操舵角が応答するのを防止する作用がある。ま
た、この作用は運転者が無意識の内に若干量ステアリン
グホイール２を操作した場合でも、運転者が意図する操
舵が維持され車両の進路が乱れるのを抑制できるため安
定した操舵感を得るための要素となっている。また、一
般的に操舵トルクのヒステリシス幅は、車速が高速にな
るにつれて小さくなる傾向があることが知られている
（図１３（Ａ）参照）。

【０１００】運転者にとっては、高速時には操舵に対す
る車両運動のゲインが高いため、操舵トルク変化に対し
て操舵各の応答性が鈍くなる特性、即ちヒステリシス幅
が大きい特性の方が望ましい。しかるに、車速が高速に
なるにつれてヒステリシス幅が小さくなると車速に応じ
て操舵感が変化するため、運転者は操舵に対する違和感
を感じることとなる。

【０１０１】また、これを防止するために車速に拘わら
ずヒステリシス幅を一定に設定することが考えられる
が、高速側に合わせてヒステリシス幅を設定すると、低
速側ではヒステリシス幅が大きくなり過ぎてスッキリと
した応答性のよい操舵感を実現することができなくなっ
てしまう問題点が生じる。

【０１０２】そこで第４及び第５実施例では、上記の問
題点を解決するために、車速センサ７０が検出する車速
に基づきヒステリシス幅を変化させるよう構成したこと
を特徴とするものである。先ず、第４実施例の具体的構
成について説明する。第４実施例では、車速センサ７０
が検出する車速に基づき、停止・微低速領域を除いた車
速領域では操舵トルクのヒステリシス幅が一定となるよ
う制御する構成としたことを特徴とする。具体的には、
ＥＣＵ１０２は車速センサ７０が検出する車速に基づ
き、車速が停止・微低速領域以上の車速となった時点で
摩擦付与機構３０が発生する摩擦力が所定の値に維持さ
れるようピエゾ素子３４に対して電圧印加を行う。

【０１０３】図１３（Ａ）は、第４及び第５実施例にお
ける車速と操舵トルクのヒステリシス幅との関係特性を
従来の特性と比較して示しており、また図１３（Ｂ）は
第４及び第５実施例における車速と摩擦付与機構３０が
発生する摩擦との関係特性を示している。尚、同図では
第４実施例に係る特性と第５実施例に係る特性を共に図
示しているが、図中矢印Ｘ１で示すのが第４実施例に係
る特性であり、矢印Ｘ２で示すのが第５実施例に係る特
性である。

【０１０４】先ず、図１３（Ｂ）の第４実施例に係る特
性Ｘ１に注目すると、車速が停止・微低速領域を越えた
時点で摩擦は増大を始め、その後に摩擦力は車速の増大
に伴い漸増するよう構成されている。また、図１３
（Ａ）の第４実施例に係る特性に注目すると、車速が停
止・微低速領域を越えた時点でヒステリシス幅は一定の
値となっている。

【０１０５】このように、ヒステリシス幅が一定の値と
なるのは次の理由による。即ち、第４実施例の構成で
は、車速が停止・微低速領域を越えた時点で摩擦力は車
速の増大に伴い漸増するよう構成されており、これに伴
いヒステリシス幅は増大する。しかるに、前述したよう
に一般的なステアリング特性として操舵トルクのヒステ
リシス幅は車速が高速になるにつれて小さくなる傾向が
ある。よって、この二つの特性が重畳され相殺されるこ
とにより、第４実施例の構成ではヒステリシス幅が略一
定の値となる。

【０１０６】従って、ＥＣＵ１０２が図１３（Ｂ）に矢
印Ｘ１で示される摩擦力を発生させるよう摩擦付与機構
３０を制御することにより、停止・微低速領域を除いた
車速領域で操舵トルクのヒステリシスを一定とすること
ができる。これにより、ステアリングホイール２の操作
感を一定化することができ、操舵に対する違和感を低減
することができる。

【０１０７】続いて、第５実施例の具体的構成について
説明する。第５実施例は、車速センサ７０が検出する車
速に基づき、停止・微低速領域を除いた車速領域では操
舵トルクのヒステリシス幅が増加するよう構成したこと
を特徴とするものである。具体的には、ＥＣＵ１０２は
車速センサ７０が検出する車速に基づき、車速が停止・
微低速領域以上の車速となった時点（本実施例では、車
速が低速領域を越えた時点）で摩擦付与機構３０が発生
する摩擦力が増加するようピエゾ素子３４に対して電圧
印加を行う。

【０１０８】先ず、図１３（Ｂ）の第５実施例に係る特
性Ｘ２に注目すると、車速が停止・微低速領域を越えた
時点（本実施例では、車速が低速領域を越えた時点）で
摩擦は増大を始め、その後摩擦力は車速の増大に伴い漸
増するよう構成されている。また、図１３（Ａ）の第４
実施例に係る特性に注目すると、第５実施例では車速が
低速領域を越えると、ヒステリシス幅は車速の増大に伴
い漸増するよう構成されている。

【０１０９】尚、前述したように一般的なステアリング
特性として操舵トルクのヒステリシス幅は車速が高速に
なるにつれて小さくなる傾向があるが、図１３（Ｂ）に
示される摩擦力の増大の度合いは、上記一般的なステア
リング特性によるヒステリシス幅の減少を越えて増大す
るよう設定されている。従って、上記の二つの特性が重
畳され相殺されても、図１３（Ａ）に示されるように、
第５実施例ではヒステリシス幅が車速の増大に対応して
増加するよう構成されている。

【０１１０】上記のように、ＥＣＵ１０２が図１３
（Ｂ）に矢印Ｘ２で示される摩擦力を発生させるよう摩
擦付与機構３０を制御することにより、停止・微低速領
域を除いた車速領域で操舵トルクのヒステリシスを車速
に応じて増加させることができる。これにより、高速領
域において不要な操舵トルク変動にら対する操舵角の変
動を抑制することができ、また低速領域においてはヒス
テリシス幅は小さくなるためスッキリとした応答性のよ
い操舵感を実現することができる。よって、第５実施例
によれば、車速が高速領域にある時及び低速領域にある
時の双方において、安定した操舵を実現でき、操作性を
向上させることができる。

【０１１１】尚、上記した各実施例においては、車両用
操舵装置としていわゆるロータリ式の車両用操舵装置を
例に挙げて説明したが、本発明はバルブスプールが直線
的に移動するスプール式の車両用操舵装置にも適用する
ことでがきることは勿論である。

【０１１２】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項１記載の発明に
よれば、操舵トルクとバルブスリーブ・バルブスプール
間の相対変位角との特性に最適なヒステリシス幅を持た
せることが可能となり、走行安定性及び操縦性を向上さ
せることができる。

【０１１３】また、請求項２記載の発明によれば、制御
弁を回転式（ロータリ式）の制御弁構造としたことによ
り、簡単な構成で上記のヒステリシスを付与することが
可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、ヒス
テリシス特性を現在の車両の運動状態に最も適した特性
となるよう制御することが可能となり、更に走行安定性
及び操縦性を向上させることができる。

【０１１４】また、請求項４記載の発明によれば、調整
手段が操舵トルク検出手段が検出する操舵トルクに基づ
き摩擦力を調整するよう構成したことにより、大トルク
時においてはトルク変動の影響を抑制することができ、
また小トルク時においてはハンドルの重さの抑制を行う
ことが可能となる。

【０１１５】また、請求項５記載の発明によれば、操舵
トルク中心付近における制御弁の中立位置への自己復帰
（セルフセンタリング）が良好となるため、ステアリン
グ操作において明確な操舵中心点を得ることが可能とな
る。また、請求項６記載の発明によれば、車速検出手段
が検出する車速に基づき調整手段が操舵トルクのヒステ
リシス幅が車速によらず一定となるよう摩擦力を調整す
ることにより、ステアリングの操作感を一定化すること
が可能となる。

【０１１６】更に、請求項７記載の発明によれば、車速
検出手段が検出する車速に基づき調整手段が摩擦力を調
整するよう構成したことにより、低速域の応答性と高速
域における安定性の両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である車両用操舵制御装置
の全体構成図である。

【図２】本発明の第１実施例である車両用操舵制御装置
を構成する車両用操舵装置の断面図である。

【図３】図２に示される車両用操舵装置の摩擦付与機構
近傍を拡大して示す図である。

【図４】車両用操舵装置に用いるウェーブワッシャを拡
大して示す図である。

【図５】車両用操舵装置に用いるリテーナを拡大して示
す図である。

【図６】本発明の第１実施例における操舵トルクとバル
ブ作動角との関係を示すヒステリシス特性図である。

【図７】本発明の第１実施例である車両用操舵制御装置
における横Ｇと、この横Ｇに対応して摩擦付与機構で発
生させる摩擦の大きさとの関係を示す図である。

【図８】本発明の第２実施例である車両用操舵制御装置
の全体構成図である。

【図９】本発明の第２実施例における操舵トルクとバル
ブ作動角との関係を示すヒステリシス特性図である。

【図１０】本発明の第３実施例である車両用操舵制御装
置の全体構成図である。

【図１１】本発明の第２実施例の変形性である車両用操
舵制御装置の全体構成図である。

【図１２】本発明の第４及び第５実施例である車両用操
舵制御装置の全体構成図である。

【図１３】本発明の第４及び第５実施例である車両用操
舵制御装置の特性を示しており、（Ａ）は車速とヒステ
リシス幅との関係特性を示しており、（Ｂ）は車速と摩
擦との関係特性を示す図である。

【符号の説明】

２ステアリングホイール３バルブシャフト４トーションバー５ピニオン軸７バルブハウジング９筒状凹部１４ラックハウジング１５ピニオン１６ラックバー１７ラック２０バルブボデー２２入口ポート２３出口ポート２４左操舵用ポート２５右操舵用ポート２６オイル流通通路３０摩擦付与機構３１ウェーブワッシャ３２ピン３３リテーナ３４ピエゾ素子４０トルクセンサ５０油圧反力室５１ａ〜５１ｄプランジャ５２シャフト部５２ａレバー部５４分流弁５５オイルポンプ５７ソレノイドバルブ５９リザーバタンク６５，６６油圧センサ７０車速センサ１００，１１０，１２０，１３０，１４０車両用操舵
制御装置１０１，１２１車両用操舵装置１０２ＥＣＵ１０３横Ｇセンサ１０４パワーシリンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のバルブスリーブとバルブスプール
の相対変位によりパワーシリンダーに供給される液圧を
給排制御する制御弁を備えた車両用操舵制御装置におい
て、前記バルブスリーブとバルブスプールとの間に、所定の
摩擦力を付与する摩擦付与手段と、前記摩擦付与手段により発生する摩擦力を調整する調整
手段とを設けたことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】請求項１記載の車両用操舵制御装置にお
いて、前記制御弁を、前記バルブスリーブ或いはバルブスプールの内一方をス
テアリングホイールに連結すると共に他方をタイヤ側に
連結し、かつ前記バルブスリーブとバルブスプールとを
トーションバーで連結する構成とすることにより、回転
式制御弁構造としたことを特徴とする車両用操舵制御装
置。
【請求項３】請求項１又は２記載の車両用操舵制御装
置において、車両の運動状態を検出する車両運動状態検出手段を設
け、前記調整手段が、前記車両運動状態検出手段が検出する
車両の運動状態に基づき前記摩擦力を調整するよう構成
したことを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項４】請求項１又は２記載の車両用操舵制御装
置において、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を設け、前記調整手段が、前記操舵トルク検出手段が検出する操
舵トルクに基づき前記摩擦力を調整するよう構成したこ
とを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項５】請求項２記載の車両用操舵制御装置にお
いて、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を設けると共
に、前記トーションバーの捩じり剛性を可変する捩じれ
剛性可変手段を設け、前記操舵トルク検出手段により前記操舵トルクが操舵ト
ルク中心付近であると判断された場合に、前記捩じれ剛
性可変手段により前記トーションバーの捩じれ剛性を増
大させることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項６】請求項１又は２記載の車両用操舵制御装
置において、車両の車速を検出する車速検出手段を設け、前記調整手段が、前記車速検出手段が検出する車速に基
づき操舵トルクのヒステリシス幅が車速によらず一定と
なるよう前記摩擦力を調整する構成としたことを特徴と
する車両用操舵制御装置。
【請求項７】請求項１又は２記載の車両用操舵制御装
置において、車両の車速を検出する車速検出手段を設け、前記調整手段が、前記車速検出手段が検出する車速に基
づき前記摩擦力を調整するよう構成したことを特徴とす
る車両用操舵制御装置。