JPH10264837A - 車両のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両を自動操舵できるステアリング装置におい
て、外乱の影響を迅速かつ確実に補償し、車両の挙動を
安定化する。 【解決手段】制御装置６１からの指令信号に基づきアク
チュエータ５０が発生させる操舵力を、ステアリングシ
ャフトを介して車輪Ｗに伝達する。その自動操舵時に、
そのアクチュエータ５０が発生する操舵力以外に車両に
外部から付加される操舵力に対応する値として、その付
加操舵力に基づきステアリングシャフトにより伝達され
るトルクを求める。その求められた付加操舵力を相殺す
る操舵力を発生するように、そのアクチュエータ５０が
制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両を自動操舵す
ることのできるステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路から送られる誘導信号や、道
路や周囲の状況の検出信号等に基づき制御装置により指
令信号を生成し、その指令信号に基づき操舵力発生用ア
クチュエータが発生する操舵力により車両を自動操舵す
るステアリング装置の開発が進められている。

【０００３】そのような自動操舵時において、上記操舵
力発生用アクチュエータが発生する操舵力以外に、走行
路における凹凸や横風等の外乱により、車両に操舵力が
付加される場合がある。

【０００４】そこで、車両の舵角変化に対応する車両の
ヨーレートや横加速度等の値を検知し、その検知した値
に応じて操舵力発生用アクチュエータを制御すること
で、その外乱による付加操舵力の影響を補償していた。

【０００５】また、そのようなステアリング装置におい
ては、緊急事態等に対処するため、自動操舵モードか
ら、ドライバーが操舵力を発生させる通常操舵モードに
切り換え可能であることが要望されている。

【０００６】そこで、そのアクチュエータへの指令信号
に対応する指令舵角と実際の舵角との偏差を求める手段
を設け、その偏差が設定値以上である時はドライバーが
自動操舵に逆らっていると判断し、自動操舵モードから
通常操舵モードに切り換えることが考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、外乱に
よる付加操舵力の影響を車両の舵角変化に対応する値に
応じて補償している。換言すれば、実際に舵角が変化し
た後に、その付加操舵力の相殺していた。そのため、補
償が遅れ、外乱により車両の挙動が不安定になるという
問題があった。

【０００８】また、その操舵力発生用アクチュエータの
発生する操舵力に逆らってドライバーが舵角を実際に変
化させる場合、ドライバーは大きな労力と時間とを要す
る。そのため、緊急事態に迅速に対処できないという問
題がある。

【０００９】また、その操舵力発生用アクチュエータの
発生する操舵力以外に付加される操舵力が、外乱による
付加操舵力かドライバーによる付加操舵力かを判定する
ことができなかった。そのため、外乱による付加操舵力
を、ドライバーによる操舵力である誤判定し、自動操舵
モードから通常操舵モードに誤って切り換えられるとい
う問題がある。

【００１０】また、凍結路面のような摩擦係数の小さい
路面においては、通常の路面と同様の操舵を行うと車両
の挙動を制御できなくなる。そのため、自動操舵を行う
ことは困難である。しかし、従来技術では、自動操舵時
に路面の摩擦係数が小さくなる事態に何ら対処できなか
った。

【００１１】また、自動操舵時に操舵補助力発生用アク
チュエータの作動が不慮にロックされた場合に対するフ
ェイルセーフ機能も充分ではなかった。

【００１２】本発明は、上記問題を解決することのでき
る車両のステアリング装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の車両のステアリ
ング装置は、自動操舵モードにおいて制御装置からの信
号に基づき操舵力を発生させる操舵力発生用アクチュエ
ータと、その操舵力を車輪に伝達するステアリングシャ
フトと、その操舵力発生用アクチュエータが発生する操
舵力以外に車両に外部から付加される操舵力に対応する
値として、その付加操舵力に基づきステアリングシャフ
トにより伝達されるトルクを求める手段とを備え、その
求められた付加操舵力を相殺する操舵力を発生するよう
に、その操舵力発生用アクチュエータが制御されること
を特徴とする。車両に外部から操舵力が付加された場
合、ステアリングシャフトにより伝達されるトルクは実
際の舵角が変化する前に変化する。よって、車両に外部
から付加される操舵力に対応する値としてステアリング
シャフトにより伝達されるトルクを求め、その求めた付
加操舵力を相殺するように操舵力発生用アクチュエータ
を制御することで、外乱による付加操舵力により実際に
舵角が変化する前に、その付加操舵力の影響を補償でき
る。

【００１４】本発明において、前記自動操舵モードと、
ドライバーが発生させる操舵力を前記ステアリングシャ
フトを介し車輪に伝達する通常操舵モードとの間で操舵
モードが切り換え可能とされ、その自動操舵モードにお
いて、前記操舵力発生用アクチュエータが発生する操舵
力以外の付加操舵力が、ドライバーにより付加されたの
か車両に外部から付加されたのかを判断する手段が設け
られ、その付加操舵力がドライバーにより付加され、且
つ、その付加操舵力に対応するトルクが設定値以上であ
る時に、自動操舵モードから通常操舵モードに切り換え
る手段が設けられているのが好ましい。この構成によれ
ば、自動操舵中にドライバーが操舵力を付加するだけ
で、実際の舵角を変化させることなく、通常操舵モード
に切り換えることができる。これにより、緊急事態等に
おいて迅速に自動操舵モードから通常操舵モードに切り
換えることができる。しかも、その自動操舵中に付加さ
れる操舵力が、ドライバーにより付加されたのか、走行
路における凹凸や横風等の外乱に基づき車両に外部から
付加されたのかを判断するので、その車両に外部から付
加される操舵力により、自動操舵モードから通常操舵モ
ードに誤って切り換えられるのを防止できる。

【００１５】本発明において、前記操舵力発生用アクチ
ュエータが発生する操舵力の方向と同一方向に車両に外
部から操舵力が付加され、且つ、その付加操舵力に対応
するトルクの絶対値が設定値以上である時に、自動操舵
モードから通常操舵モードに切り換える手段を備えるの
が好ましい。路面の摩擦係数が減少すると、車輪に作用
する操舵抵抗が減少するため、操舵力発生用アクチュエ
ータが発生する操舵力の方向と同一方向に車両に外部か
ら操舵力が付加されることになる。よって、その付加操
舵力に対応するトルクの絶対値が設定値以上である時に
自動操舵モードから通常操舵モードに切り換えること
で、路面の摩擦係数が小さい場合に自動操舵を解除でき
る。

【００１６】本発明のステアリング装置は、操舵補助力
発生用アクチュエータと、その操舵補助力発生用アクチ
ュエータの作動がロックされた時に、そのロックを解除
すると共に、前記操舵力発生用アクチュエータの出力を
操舵補助力発生用アクチュエータによる操舵補助力分だ
け増加させる手段とを備えるのが好ましい。これによ
り、操舵補助力発生用アクチュエータの作動がロックさ
れた場合でも、車両の操舵を行うことができる。しか
も、操舵力発生用アクチュエータにより、操舵補助力発
生用アクチュエータによる操舵補助力の欠如を補償でき
るので、操舵性能を維持できる。

【００１７】そのステアリングシャフトのステアリング
ホイール側と車輪側とは、そのステアリングシャフトに
より伝達されるトルクに応じて弾性的に相対回転可能と
され、そのステアリングシャフトのステアリングホイー
ル側での回転角に対応する値を時系列に求める手段と、
そのステアリングシャフトの車輪側での回転角に対応す
る値を時系列に求める手段とが設けられ、そのステアリ
ングシャフトのステアリングホイール側での回転角の変
化が、車輪側での回転角の変化に先行する時、その付加
操舵力はドライバーにより付加されたと判断し、そのス
テアリングシャフトの車輪側での回転角の変化が、ステ
アリングホイール側での回転角の変化に先行する時、そ
の付加操舵力は車両に外部から付加されたと判断するの
が好ましい。そのトルクの変化がドライバーにより付加
された操舵力に基づく場合、そのステアリングシャフト
のステアリングホイール側での回転角の変化は、車輪側
での回転角の変化に先行する。そのトルクの変化が車両
に外部から付加された操舵力に基づく場合、そのステア
リングシャフトの車輪側での回転角の変化は、ステアリ
ングホイール側での回転角の変化に先行する。これによ
り、その付加操舵力が、ドライバーにより付加されたの
か車両に外部から付加されたのかを確実に判断すること
ができる。

【００１８】前記操舵力発生用アクチュエータは、その
ステアリングシャフトと同心に同行回転するロータと、
そのロータを囲むステータと、そのロータの回転角の検
出器とを有するブラシレスモータとされ、そのロータの
回転角の検出器により、そのステアリングシャフトのス
テアリングホイール側での回転角に対応する値が時系列
に求められ、その操舵力発生用アクチュエータよりも車
輪側におけるステアリングシャフトの回転角の第２検出
器が設けられ、その第２検出器により、そのステアリン
グシャフトの車輪側での回転角に対応する値が時系列に
求められ、そのロータの回転角の検出器により求められ
るステアリングシャフトの回転角と、その第２検出器に
より求められるステアリングシャフトの回転角との差か
ら、ステアリングシャフトにより伝達されるトルクが求
められるのが好ましい。この構成によれば、自動操舵モ
ードにおいて操舵力を発生させるブラシレスモータのロ
ータがステアリングシャフトと同心に同行回転するの
で、コンパクトな構造になる。また、そのロータの回転
角の検出器により、そのステアリングシャフトのステア
リングホイール側での回転角の変化に対応する値を時系
列に求めることができるので、専用の検出器が不要にな
る。また、そのロータの回転角の検出器と第２検出器の
出力とから、付加操舵力に対応するトルクを求めるの
で、専用のトルクセンサが不要になる。

【００１９】本発明のステアリング装置は、操舵補助力
発生用の油圧アクチュエータと、その油圧アクチュエー
タに圧油を供給するポンプと、そのポンプを駆動するモ
ータと、そのポンプ駆動用モータの回転速度を、操舵補
助の必要時に操舵補助速度にし、操舵補助を必要としな
い時に待機速度にする手段とを備え、通常操舵モードに
おいて、そのポンプ駆動用モータの回転速度が待機速度
から操舵補助速度に増速する時に、その増速開始から一
定期間だけ、前記操舵力発生用アクチュエータにより操
舵補助力を発生可能であるのが好ましい。これにより、
そのポンプ駆動用モータを操舵補助の不要時に待機速度
にして省エネルギー化を図る場合に、そのポンプ駆動用
モータが待機速度から操舵補助速度まで増速するまでの
立ち上がり期間において、ポンプにより操舵補助力発生
用油圧アクチュエータに充分な量の圧油を供給できなく
ても、充分な操舵補助力を付与することができる。これ
により、通常操舵モードにおける操舵フィーリングを向
上できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００２１】図１に示すラックピニオン式ステアリング
装置１は、ドライバーが発生させる操舵力をステアリン
グホイールＨからステアリングシャフトを介して車輪Ｗ
に伝達する。また、後述のブラシレスモータ５０が発生
させる操舵力をステアリングシャフトを介して車輪Ｗに
伝達する。

【００２２】そのステアリングシャフトは、そのステア
リングホイールＨに連結される入力シャフト２と、この
入力シャフト２にトーションバー３を介し連結される出
力シャフト４とを備えている。そのトーションバー３は
ピン５を介し入力シャフト２に連結され、また、セレー
ション６を介し出力シャフト４に連結されている。その
出力シャフト４にピニオン７が形成され、このピニオン
７に噛み合うラック８の各端に車輪Ｗが連結される。そ
の入力シャフト２は、その外周に一体化されたスリーブ
２ａとベアリング９とを介してモータハウジング１０ｃ
に支持され、また、ブッシュ１１を介して出力シャフト
４に支持されている。その出力シャフト４は、ベアリン
グ１２、１３を介してラックハウジング１０ｂに支持さ
れている。そのラックハウジング１０ｂとモータハウジ
ング１０ｃは、バルブハウジング１０ａを介して一体化
されている。

【００２３】その入力シャフト２は、操舵力に基づく操
舵トルクにより回転する。その入力シャフト２の回転は
トーションバー３、出力シャフト４を介してピニオン７
に伝達される。そのピニオン７の回転によりラック８は
軸方向に移動する。このラック８の移動により車輪が転
舵される。この際、そのステアリングシャフトのステア
リングホイール側の入力シャフト２と車輪Ｗ側の出力シ
ャフト４とは、操舵トルクに応じてトーションバー３が
弾性的に捩じれることで、弾性的に同軸中心に相対回転
する。

【００２４】なお、その入出力シャフト２、４とバルブ
ハウジング１０ａとの間にオイルシール１４、１５が設
けられている。また、そのラック８を支持するサポート
ヨーク１６が設けられ、このサポートヨーク１６はバネ
１７の弾力によりラック８に押し付けられている。

【００２５】操舵補助力を発生させる油圧シリンダ（油
圧アクチュエータ）１８が設けられている。その油圧シ
リンダ１８は、ラックハウジング１０ｂにより構成され
るシリンダチューブと、ラック８に一体化されるピスト
ン２０とを有し、そのピストン２０により仕切られる第
１油室２１と第２油室２２とを有する。

【００２６】各油室２１、２２は、操舵力に基づき作動
するロータリー式油圧制御弁２３に接続される。この制
御弁２３によりポンプ３７から油圧シリンダ１８に供給
される圧油の油圧が制御されることで、操舵補助力が発
生する。

【００２７】すなわち、その制御弁２３は、筒状の第１
バルブ部材２４と、この第１バルブ部材２４に同軸心に
相対回転可能に挿入される第２バルブ部材２５とを備え
ている。その第１バルブ部材２４は、バルブハウジング
１０ａに相対回転可能に挿入され、出力シャフト４にピ
ン２６を介し同行回転可能に取り付けられる。その第２
バルブ部材２５は入力シャフト２の外周に一体的に形成
されることで、入力シャフト２と同行回転する。これに
より、第１バルブ部材２４と第２バルブ部材２５とは、
上記ステアリングシャフトにより伝達される操舵トルク
に応じてトーションバー３がねじれることで、弾性的に
相対回転する。その相対回転量に応じて油圧シリンダ１
８にポンプ３７から供給される圧油の油圧が制御され
る。

【００２８】すなわち、図２に示すように、その第１バ
ルブ部材２４の内周と第２バルブ部材２５の外周とに軸
方向に沿う複数の凹部が周方向等間隔に形成されてい
る。その第１バルブ部材側凹部は、互いに周方向等間隔
に位置する右操舵用凹部２７と左操舵用凹部２８とで構
成される。その第２バルブ部材側凹部は、互いに周方向
等間隔に位置する圧油供給用凹部２９と圧油排出用凹部
３０とで構成される。各右操舵用凹部２７と各左操舵用
凹部２８とは周方向に交互に配置され、各圧油供給用凹
部２９と各圧油排出用凹部３０とは周方向に交互に配置
される。

【００２９】各右操舵用凹部２７は、第１バルブ部材２
４に形成された第１流路３１およびバルブハウジング１
０ａに形成された第１ポート３２から、油圧シリンダ１
８の第１油室２１に通じる。

【００３０】各左操舵用凹部２８は、第１バルブ部材２
４に形成された第２流路３３およびバルブハウジング１
０ａに形成された第２ポート３４から、油圧シリンダ１
８の第２油室２２に通じる。

【００３１】各圧油供給用凹部２９は、第１バルブ部材
２４に形成された第３流路３５と、バルブハウジング１
０ａに形成された入口ポート３６を介してポンプ３７に
通じる。

【００３２】各圧油排出用凹部３０は、第２バルブ部材
２５に形成された第１排出路３８、入力シャフト２とト
ーションバー３の内外周間の通路４７、バルブハウジン
グ１０ａに形成された排出ポート４０を介してタンク４
１に通じる。

【００３３】これにより、第１バルブ部材２４と第２バ
ルブ部材２５の内外周間に形成された弁間油路４２を介
して、その油圧シリンダ１８の各油室２１、２２とポン
プ３７とが接続される。そのポンプ３７はモータ６４に
より駆動され、例えば、そのポンプ駆動用モータ６４の
回転速度に応じた流量の圧油を吐出するベーンポンプや
ギヤポンプにより構成できる。その弁間油路４２におい
て、第１バルブ部材側凹部と第２バルブ部材側凹部の間
は、両バルブ部材２４、２５の相対回転により開度が変
化する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされる。各絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの開度が操舵トルクに応じ変化することで、
油圧シリンダ１８に作用する油圧が制御される。図３
は、その油圧回路を示す。

【００３４】図２は、操舵が行なわれていない直進操舵
位置での両バルブ部材２４、２５の相対位置を示してお
り、この状態においては各圧油供給用凹部２９と各圧油
排出用凹部３０との間の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度は
一定である。

【００３５】直進操舵位置から右方へ操舵すると、操舵
トルクに応じたトーションバー３の捩じれによる両バル
ブ部材２４、２５の相対回転量に応じて、各右操舵用凹
部２７と各圧油供給用凹部２９との間の絞り部Ａの開度
および各左操舵用凹部２８と各圧油排出用凹部３０との
間の絞り部Ｂの開度が大きくなり、各左操舵用凹部２８
と各圧油供給用凹部２９との間の絞り部Ｃの開度および
各右操舵用凹部２７と各圧油排出用凹部３０との間の絞
り部Ｄの開度が小さくなる。これにより、ポンプ３７か
ら第１油室２１へ操舵トルクに応じた圧油が供給され、
第２油室２２からタンク４１へ油が還流され、車両の右
方への操舵補助力がラック８に作用する。

【００３６】直進操舵位置から左方へ操舵すると、各絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度は右方へ操舵した場合と逆に
変化するので、車両の左方への操舵補助力がラック８に
作用する。

【００３７】その油圧シリンダ１８が作動しているか否
かを検知するため、その油圧シリンダ１８のピストンロ
ッドを構成するラック８の動きを検知するセンサ４４が
設けられている。そのセンサ４４は、例えばポテンショ
メータにより構成できる。

【００３８】その油圧シリンダ１８の作動が不慮にロッ
クされた時に、そのロックを解除するための電磁開閉弁
４３が、制御装置６１に接続されている。その電磁開閉
弁４３は、その油圧シリンダ１８の第１油室２１と第２
油室２２との連通路を通常は閉鎖し、そのロック時に後
述のように制御装置６１から励磁電流がソレノイド４３
ａに印加されることで、両油室２１、２２を互いに連通
させる。

【００３９】図１に示すように、操舵力発生用のアクチ
ュエータとして３相ブラシレスモータ５０が設けられて
いる。そのブラシレスモータ５０は、上記モータハウジ
ング１０ｃの内部において、入力シャフト２にスリーブ
２ａを介して同心に同行回転するように取り付けられる
ロータ５１と、そのロータ５１を囲むようにモータハウ
ジング１０ｃに取り付けられるステータ５２と、そのロ
ータ５１の回転角を検出する検出器とを有する。その検
出器は、入力シャフト２にスリーブ２ａを介して一体化
される回転子５３ａと、モータハウジング１０ｃに取り
付けられる固定子５３ｂとを有する第１レゾルバ５３に
より構成される。上記制御弁２３は、このブラシレスモ
ータ５０よりも車輪Ｗ側に配置される。

【００４０】その制御弁２３よりも車輪Ｗ側において、
ステアリングシャフトの回転角を検出する第２レゾルバ
６５が設けられている。その第２レゾルバ６５は、上記
出力シャフト４に一体化される回転子６５ａと、上記ラ
ックハウジング１０ｂに取り付けられる固定子６５ｂと
を有する。

【００４１】そのブラシレスモータ５０のステータ５２
のコイルと、第１レゾルバ５３の固定子５３ｂとは、制
御装置６１に接続される。その制御装置６１に、モード
切り換えスイッチ６２と、入力装置６３と、上記ポンプ
駆動用モータ６４と、第２レゾルバ６５の固定子６５ｂ
と、車速センサ７０とが接続される。

【００４２】そのモード切り換えスイッチ６２の操作に
より、自動操舵モードと通常操舵モードとの間で車両の
操舵モードを切り換えることが可能とされている。その
自動操舵モードにおいては、制御装置６１からの指令信
号に基づきブラシレスモータ５０が操舵力を発生させ、
その通常操舵モードにおいてはドライバーが操舵力を発
生させる。

【００４３】その入力装置６３に、例えば、走行路やガ
ードレールに設けられた発信器から発信される標識信号
や、他車両に設けられた発信器から発信される衝突危険
性を報知する警報信号や、道路の走行ラインの検知信号
等の誘導信号が入力される。自動操舵モードにおいて誘
導信号が入力装置６３から入力されると、制御装置６１
は、その誘導信号に従って車両を操舵するのに必要な目
標舵角と、実際の出力舵角との偏差をなくすための指令
信号を出力する。その指令信号によりブラシレスモータ
５０が駆動される。そのブラシレスモータ５０が発生す
る操舵力は、通常操舵モードにおいてドライバーが発生
させる操舵力と同様に、ステアリングシャフトを介して
車輪Ｗに伝達される。

【００４４】また、その制御装置６１は、その自動操舵
時に、ブラシレスモータ５０が発生する操舵力以外に付
加される操舵力に対応する値として、その付加操舵力に
基づきステアリングシャフトにより伝達されるトルク
を、その第１レゾルバ５３と第２レゾルバ６５の出力か
ら求める。

【００４５】すなわち、その入力シャフト２と出力シャ
フト４とは、操舵トルクに応じてトーションバー３が弾
性的に捩じれることで、弾性的に同軸中心に相対回転す
る。よって、その第１レゾルバ５３により検出される入
力シャフト２の回転角と、第２レゾルバ６５により検出
される出力シャフト４の回転角との差は、そのステアリ
ングシャフトにより伝達されるトルクに対応する。

【００４６】図４の（１）は、その第１レゾルバ５３の
出力と入力シャフト２の回転角との関係を示す。制御装
置６１は、ステアリングシャフトにより伝達されるトル
クが零で、操舵角が零である時の第１レゾルバ５３の出
力Ｅａｏを、入力シャフト２の基準位置Ｐでの基準出力
として記憶する。制御装置６１は、その第１レゾルバ５
３の実際の出力と基準出力Ｅａｏとの差から、ロータ５
１の回転角とステアリングシャフトのステアリングホイ
ールＨ側での回転角を時系列に求める。

【００４７】図４の（２）は、その第２レゾルバ６５の
出力と出力シャフト４の回転角との関係を示す。制御装
置６１は、ステアリングシャフトにより伝達されるトル
クが零で、操舵角が零である時の第２レゾルバ６５の出
力Ｅｂｏを、出力シャフト４の基準位置Ｐでの基準出力
として記憶する。制御装置６１は、その第２レゾルバ６
５の実際の出力と基準出力Ｅｂｏとの差から、ステアリ
ングシャフトの車輪Ｗ側での回転角を時系列に求める。

【００４８】各レゾルバ５３、６５の出力は正弦波形で
あるため、出力が同一であっても回転角が異なる場合が
ある。そこで、その第１レゾルバ５３の基準出力Ｅａｏ
と第２レゾルバ６５の基準出力Ｅｂｏとを異なるものと
している。これにより、両レゾルバ５３、６５の出力を
互いに比較することで、回転角を正確に求めることがで
き、基準位置Ｐを求めるための専用の検出器が不要にな
るのでコストを低減できる。すなわち、第１レゾルバ５
３の出力が基準出力Ｅａｏであるとき、第２レゾルバ６
４の出力が基準出力Ｅｂｏであれば、ロータ５１とステ
アリングシャフトとは基準位置にあって、その回転角は
零である。

【００４９】なお、ステアリングシャフトの回転角が各
レゾルバ５３、６５の出力の正弦波形の１周期を超える
場合に対応するため、制御装置６１は、各レゾルバ５
３、６５の出力の正弦波形の１周期毎にパルス信号を生
成し、そのパルス毎に正弦波形の１周期分のステアリン
グシャフトの回転角を、各レゾルバ５３、６５の実際の
出力と基準出力Ｅｂｏとの差から求める回転角に加算す
る。

【００５０】図５は、上記構成による自動操舵モードで
の制御系を示すブロック線図で、制御装置６１におい
て、車両の目標舵角θｑと実際の出力舵角θｏとの偏差
と、伝達関数Ｃ１とから、目標トルクＴｑが演算され
る。その実際の出力舵角θｏは、ステアリングシャフト
の車輪Ｗ側での回転角に対応する。その目標トルクＴｑ
は、車速センサ７０により検知される車速に対応した値
とされる。その伝達関数Ｃ１は、その目標舵角θｑと出
力舵角θｏとの偏差と、その偏差を補償する上で必要な
トルクとの関係から実験により求めることができる。そ
の目標トルクＴｑとステアリングシャフトにより伝達さ
れる全トルクＴとの偏差に、後述の補償トルクＴｃを加
えたトルクと、伝達関数Ｃ２とから、目標モータ駆動電
流Ｉｑが演算される。その伝達関数Ｃ２は、ブラシレス
モータ５０のトルク定数をＫｔ、ラプラス演算子をｓと
して、Ｃ２＝１／（Ｋｔ×ｓ）とすることができる。そ
の目標モータ駆動電流Ｉｑとブラシレスモータ５０の実
際の駆動電流Ｉａとの偏差と、伝達関数Ｃ３とから、モ
ータ印加電力Ｅｑが演算される。その伝達関数Ｃ３は、
Ｋ１を電流制御比例ゲイン、Ｋ２を電流制御積分ゲイ
ン、τを電流制御積分時定数、ラプラス演算子をｓとし
て、Ｃ３＝Ｋ１＋Ｋ２／（τ×ｓ）とすることができ
る。そのモータ印加電力Ｅｑがブラシレスモータ５０に
常閉接点４９を介して印加される。そのブラシレスモー
タ５０の駆動電流Ｉａは、そのモータ印加電力Ｅｑとモ
ータ出力電力Ｅａとの偏差と伝達関数Ｃ４とから求ま
る。その伝達関数Ｃ４は、Ｌをブラシレスモータ５０の
インダクタンス、Ｒをブラシレスモータ５０の内部抵
抗、ラプラス演算子をｓとして、Ｃ４＝１／（Ｌ×ｓ＋
Ｒ）により求めることができる。そのモータ出力電力Ｅ
ａは、ブラシレスモータ５０の出力軸回転数、すなわ
ち、ステアリングシャフトのステアリングホイールＨ側
での回転角速度ωｉと、伝達関数Ｃ５とから求まる。そ
の伝達関数Ｃ５は、ブラシレスモータ５０の誘起電圧定
数に対応する。そのブラシレスモータ５０の出力トルク
Ｔａは、駆動電流Ｉａと、伝達関数Ｃ６とから求まる。
その伝達関数Ｃ６は、ブラシレスモータ５０のトルク定
数に対応する。そのブラシレスモータ５０の出力トルク
Ｔａと、ドライバーが付加する操舵トルクＴｈとの和
と、伝達関数Ｃ７とから、ブラシレスモータ５０の出力
軸回転数、すなわち、ステアリングシャフトのステアリ
ングホイールＨ側での回転角速度ωｉが求まる。その伝
達関数Ｃ７は、ステアリング装置の入力シャフト２側で
の慣性をＩｉ、入力シャフト２側での粘性抵抗をＣｉ、
ラプラス演算子をｓとして、Ｃ７＝１／（Ｉｉ×ｓ＋Ｃ
ｉ）により求めることができる。そのブラシレスモータ
５０の出力軸回転数ωｉの積分値が、ステアリングシャ
フトのステアリングホイールＨ側での回転角θｉにな
る。そのステアリングシャフトのステアリングホイール
Ｈ側での回転角θｉと車輪Ｗ側での回転角θｏとの偏差
と、伝達関数Ｃ８とから、ステアリングシャフトにより
伝達される全トルクＴが求まる。その伝達関数Ｃ８はト
ーションバー３の捩じりバネ定数に対応する。そのステ
アリングシャフトにより伝達される全トルクＴと、伝達
関数Ｃ９とから、操舵補助力発生用油圧シリンダ１８の
出力トルクＴｖが求まる。その伝達関数Ｃ９は、その油
圧シリンダ１８に供給される圧油の上記制御弁２３によ
る油圧制御特性から求められる。その油圧シリンダ１８
の出力トルクＴｖと車両に外部から付加される操舵力に
対応する外乱トルクＴｄとの和と、伝達関数Ｃ１０とか
ら、ステアリングシャフトの車輪Ｗ側での回転角速度ω
ｏが求まる。その伝達関数Ｃ１０は、ステアリング装置
の出力シャフト４側での慣性をＩｏ、出力シャフト４側
での粘性抵抗をＣｏ、ラプラス演算子をｓとして、Ｃ７
＝１／（Ｉｏ×ｓ＋Ｃｏ）により求めることができる。
そのステアリングシャフトの車輪Ｗ側での回転角速度ω
ｏの積分値が、ステアリングシャフトの車輪Ｗ側での回
転角θｏになる。

【００５１】図６のフローチャートは、その制御装置６
１による操舵モードの切り換え制御手順を示す。

【００５２】その制御装置６１は、まず、現時点が自動
操舵モードか否かを判断する（ステップ１）。自動操舵
モードであれば、ブラシレスモータ５０を駆動すること
で自動操舵を行う（ステップ２）。

【００５３】その自動操舵時に、そのブラシレスモータ
５０が発生する操舵力以外の付加操舵力が、ドライバー
により付加されたのか車両に外部から付加された外乱な
のかを判断する（ステップ３）。その付加操舵力が外乱
である場合は自動操舵を継続する。すなわち、そのステ
アリングシャフトのステアリングホイールＨ側での回転
角の変化が、車輪Ｗ側での回転角の変化に先行する時、
その付加操舵力はドライバーにより付加されたと判断す
る。一方、そのステアリングシャフトの車輪Ｗ側での回
転角の変化が、ステアリングホイールＨ側での回転角の
変化に先行する時、その付加操舵力は車両に外部から付
加されたと判断する。本実施形態では、そのステアリン
グシャフトのステアリングホイールＨ側での回転角速度
ωｉと車輪Ｗ側での回転角速度ωｏとの偏差を求め、制
御装置６１の判定部６１ａにおいて、ステアリングホイ
ールＨ側での回転角速度ωｉが車輪Ｗ側での回転角速度
ωｏよりも大きければドライバーにより付加されたと判
断し、車輪Ｗ側での回転角速度ωｏがステアリングホイ
ールＨ側での回転角速度ωｉよりも大きければ車両に外
部から付加されたと判断する。

【００５４】その付加操舵力がドライバーにより付加さ
れた場合（ステップ３でＮｏ）、判定部６１ａにおい
て、その付加操舵力に対応するトルクＴｈが設定値Ｔ１
以上か否かを判断する（ステップ４）。すなわち、上記
第１レゾルバ５３により求められるステアリングシャフ
トの回転角と、その第２レゾルバ６５により求められる
ステアリングシャフトの回転角との差から、ステアリン
グシャフトにより伝達される全トルクＴを求め、その全
トルクＴから、上記ブラシレスモータ５０が発生させる
操舵力によるトルクを差し引くことで、その付加操舵力
に対応するトルクＴｈを求める。そのブラシレスモータ
５０が発生させる操舵力によるトルクは、そのブラシレ
スモータ５０の駆動電流Ｉａの値から求める。

【００５５】そのドライバーの付加操舵力に対応するト
ルクＴｈが設定値Ｔ１以上である場合、上記常閉接点４
９に開信号を出力する。これにより、ブラシレスモータ
５０に印加される電力が断たれ、自動操舵モードが解除
されて通常操舵モードに切り換えられる（ステップ
５）。その設定値Ｔ１は、操舵の意思を示す時にドライ
バーが発生する操舵力に基づき定めることができる。

【００５６】そのドライバーの付加操舵力に対応するト
ルクＴｈが設定値Ｔ１未満である場合、自動操舵を継続
する。

【００５７】ステップ３において、その付加操舵力が外
乱により車両に外部から付加された場合、判定部６１ａ
において、その付加操舵力が、そのブラシレスモータ５
０が発生する操舵力の方向と同一方向か否かを判断する
（ステップ６）。すなわち、上記ステアリングシャフト
により伝達される全トルクが、ブラシレスモータ５０が
発生させる操舵力によるトルクよりも小さい時、両操舵
力の方向は同一方向であると判断する。

【００５８】ステップ６において、そのブラシレスモー
タ５０が発生する操舵力の方向と付加操舵力の方向とが
同一方向である場合、判定部６１ａにおいて、その付加
操舵力に対応する外乱トルクＴｄの絶対値が設定値Ｔ２
以上であるか否かを判断する（ステップ７）。

【００５９】その外乱トルクＴｄの絶対値が設定値Ｔ２
以上である時、警報信号を発し（ステップ８）、しかる
後に上記常閉接点４９に開信号を出力し、自動操舵モー
ドを解除して通常操舵モードに切り換える（ステップ
５）。その警報信号によりドライバーに警報を発するブ
ザーやランプ等の警報装置（図示省略）を作動させる。
なお、その自動操舵モードから通常操舵モードへの切り
換え前に、一時的に車輪Ｗの舵角が変化しないようにブ
ラシレスモータ５０に操舵力を発生させることで、車両
の安定化を図るようにしてもよい。

【００６０】ステップ６において、そのブラシレスモー
タ５０が発生する操舵力の方向と付加操舵力の方向とが
同一方向でない時、ステップ７において外乱トルクＴｄ
の絶対値が設定値Ｔ２未満である時、その外乱トルクＴ
ｄを相殺する操舵力を発生するようにブラシレスモータ
５０を制御し、外乱の影響を補償する（ステップ９）。
すなわち、その外乱トルクＴｄを相殺するための補償ト
ルクＴｃを演算し、その補償トルクＴｃを上記目標トル
クＴｑに加えることで、その付加操舵力を相殺する操舵
力を発生するようにブラシレスモータ５０を制御する。
その外乱トルクＴｄから補償トルクＴｃを求めるための
演算式は予め実験により求めることができる。

【００６１】通常操舵モードおよび自動操舵モードの双
方において、その制御装置６１は、上記ポンプ駆動用モ
ータ６４の回転速度を、操舵補助の必要時に操舵補助速
度にし、操舵補助を必要としない時に待機速度にする指
示信号を出力する。すなわち、ステアリングシャフトに
より伝達される全トルクＴが操舵の必要性に応じて予め
定めた設定値以上であれば、その制御装置６１はポンプ
駆動用モータ６４の回転速度を操舵補助速度とする指示
信号を出力する。その操舵補助速度は、そのポンプ３７
から送り出される圧油の流量が操舵補助に必要な流量に
なるように予め設定される速度である。その操舵補助速
度は、車速センサ７０により検知される車速に応じて変
化するものとされる。すなわち、低車速では操舵補助力
を大きくして車両の旋回性能を向上し、高車速では操舵
補助力を小さくして車両の走行安定性を向上できるよう
に、その操舵補助速度は決定される。また、そのステア
リングシャフトにより伝達される全トルクＴが設定値未
満であれば、判定部６１ａはポンプ駆動用モータ６４の
回転速度を待機速度とする指示信号を出力する。その待
機速度は、上記操舵補助速度よりも小さな予め設定され
る速度であって、本実施形態では零とされるが、零より
も大きな値であってもよい。これにより、省エネルギー
化を図ることができる。

【００６２】通常操舵モードにおいて、そのポンプ駆動
用モータ６４の回転速度が待機速度から操舵補助速度に
増速する時に、増速開始から一定期間だけ、上記ブラシ
レスモータ５０に駆動指令信号を出力する。これによ
り、そのブラシレスモータ５０が操舵補助力を発生す
る。そのブラシレスモータ５０が発生する操舵補助力の
大きさは、ポンプ駆動用モータ６４が操舵補助速度にお
いて発生する操舵補助力を確保できる大きさとされる。
そのブラシレスモータ５０に操舵補助力を発生させる上
記増速開始からの一定期間は、ドライバーの操舵フィー
リングを向上できるように設定すればよい。

【００６３】自動操舵モードおよび通常操舵モードの双
方において、その制御装置６１は、そのブラシレスモー
タ５０に駆動電流Ｉａが印加されている時に、上記セン
サ４４からの信号により操舵補助力発生用油圧シリンダ
１８が作動しているか否かを判定する。その油圧シリン
ダ１８の作動がロックされた時、制御装置６１はロック
解除信号を出力する。これにより、電磁開閉弁４３のソ
レノイド４３ａが励磁され、油圧シリンダ１８の第１油
室２１と第２油室２２とが連通され、そのロックが解除
される。このロック解除時に、制御装置６１は、そのブ
ラシレスモータ５０の出力を油圧シリンダ１８による操
舵補助力分だけ増加させる信号を出力する。

【００６４】上記構成において、車両に外部から操舵力
が付加された場合、ステアリングシャフトにより伝達さ
れるトルクは実際の舵角が変化する前に変化する。よっ
て、車両に外部から付加される操舵力に対応する値とし
てステアリングシャフトにより伝達されるトルクを求
め、その求めた付加操舵力を相殺するようにブラシレス
モータ５０を制御することで、外乱による付加操舵力に
より実際に舵角が変化する前に、その付加操舵力の影響
を補償できる。これにより、外乱の影響を迅速かつ確実
に補償でき、車両の挙動を安定化することができる。

【００６５】また、上記構成によれば、自動操舵中にド
ライバーが操舵力を付加した場合、実際の舵角を変化さ
せることなく、通常操舵モードに切り換えることができ
る。これにより、緊急事態等において迅速に自動操舵モ
ードから通常操舵モードに切り換えることができる。し
かも、その自動操舵中に付加される操舵力が、ドライバ
ーにより付加されたのか、車両に外部から付加されたの
かを判断するので、外乱により自動操舵モードから通常
操舵モードに誤って切り換えられるのを防止できる。

【００６６】上記構成においては、伝達トルクに応じて
弾性的に相対回転するステアリングシャフトのステアリ
ングホイールＨ側の回転角と車輪Ｗ側の回転角とを求め
ることで、専用のトルクセンサを用いることなく、付加
操舵力に対応するトルクを簡易かつ迅速に求めることが
できる。そのトルクの変化がドライバーにより付加され
た操舵力に基づく場合、そのステアリングシャフトのス
テアリングホイールＨ側での回転角の変化は、車輪Ｗ側
での回転角の変化に先行する。そのトルクの変化が車両
に外部から付加された操舵力に基づく場合、そのステア
リングシャフトの車輪Ｗ側での回転角の変化は、ステア
リングホイールＨ側での回転角の変化に先行する。これ
により、その付加操舵力が、ドライバーにより付加され
たのか車両に外部から付加されたのかを確実に判断する
ことができる。

【００６７】また、上記構成では、ブラシレスモータ５
０が発生する操舵力の方向と同一方向に車両に外部から
操舵力が付加されたか否かの判定を行う。これにより、
路面の摩擦係数の減少により車輪に作用する操舵抵抗が
減少したか否かを判定できる。その付加操舵力に対応す
る外乱トルクＴｄの絶対値が設定値Ｔ２以上である時
に、自動操舵モードから通常操舵モードに切り換えるこ
とで、路面の摩擦係数が小さい場合に自動操舵を解除で
きる。

【００６８】また、操舵補助力発生用油圧シリンダ１８
がロックされた時、そのロックを解除するので、車両の
操舵を行うことができ、フェイルセーフ機能を向上でき
る。さらに、その油圧シリンダ１８による操舵補助力分
だけブラシレスモータ５０の出力を増加させるので、操
舵性能を維持できる。

【００６９】その自動操舵モードにおいて操舵力を発生
させるブラシレスモータ５０のロータ５１は、ステアリ
ングシャフトと同心に同行回転するので、制御装置６１
による制御に対する応答が迅速で、コンパクトでシンプ
ルな構造になる。また、そのブラシレスモータ５０の第
１レゾルバ５３により、そのステアリングシャフトのス
テアリングホイールＨ側での回転角の変化に対応する値
を時系列に求めることができるので、専用の検出器が不
要になる。また、その第１レゾルバ５３と第２レゾルバ
６５の出力から、付加操舵力に対応するトルクを求める
ので、専用のトルクセンサが不要になる。これにより、
構造をシンプルでコンパクトにして、製造コストを低減
できる。また、各レゾルバ５３、６５は、固定子５３
ｂ、６５ｂに対して回転子５３ａ、６５ａを回転させる
だけで出力調節できるので、組み付けが容易である。

【００７０】また、上記構成ではポンプ駆動用モータ６
４を操舵補助の不要時に待機速度にして省エネルギー化
を図る場合に、そのポンプ駆動用モータ６４が待機速度
から操舵補助速度まで増速するまでの立ち上がり期間に
おいて、ポンプ３７により操舵補助力発生用油圧シリン
ダ１８に充分な量の圧油を供給できなくても、ブラシレ
スモータ５０により操舵補助力を付与することができ
る。これにより、通常操舵時における操舵フィーリング
を向上できる。

【００７１】図７、図８は本発明の第１変形例を示す。
上記実施形態との相違は、第２レゾルバ６５に代えて、
トルクセンサ１０７をブラシレスモータ５０と制御弁２
３との間に設けた点にある。

【００７２】そのトルクセンサ１０７は、バルブハウジ
ング１０ａにより保持される第１、第２検出コイル１３
３、１３４と、制御弁２３の第１バルブ部材２４に同行
回転可能に連結部材１４０を介して連結される磁性材製
の第１検出リング１３６と、入力シャフト２に同行回転
可能に連結される磁性材製の第２検出リング１３７とを
有する。その第１検出リング１３６の一端面と第２検出
リング１３７の一端面とは互いに対向するように配置さ
れ、各検出リング１３６、１３７の対向端面に、それぞ
れ歯１３６ａ、１３７ａが周方向に沿って複数設けられ
ている。その第２検出リング１３７の他端側は一端側よ
りも外径の小さな小径部１３７ｂとされている。その第
１検出コイル１３３は第１検出リング１３６と第２検出
リング１３７の対向間を覆うように配置され、第２検出
コイル１３４は第２検出リング１３７を覆うように配置
され、各検出コイル１３３、１３４は、バルブハウジン
グ１０ａに取り付けられる基板に形成される信号処理回
路１４１に接続される。その信号処理回路１４１におい
て、第１検出コイル１３３は抵抗１４５を介して発振器
１４６に接続され、第２検出コイル１３４は抵抗１４７
を介して発振器１４６に接続され、各検出コイル１３
３、１３４は差動増幅回路１４８に接続される。これに
より、ステアリングシャフトにより伝達されるトルクに
よりトーションバー３が捩れ、両検出リング１３６、１
３７が弾性的に相対回転すると、各検出リング１３６、
１３７の歯１３６ａ、１３７ａの対向面積が変化する。
その面積変化により、その歯１３６ａ、１３７ａの対向
間における第１検出コイル１３３の発生磁束に対する磁
気抵抗が変化することから、その変化に応じ第１検出コ
イル１３３の出力が変化し、その出力に対応した伝達ト
ルクが検出される。そのトルク検出信号は制御装置６１
に入力される。また、第２検出コイル１３４は第２検出
リング１３７の小径部１３７ｂに対向する。その小径部
１３７ｂの外径は、操舵抵抗の作用していない状態で、
第２検出コイル１３４の発生磁束に対する磁気抵抗と第
１検出コイル１３３の発生磁束に対する磁気抵抗とが等
しくなるように設定されている。これにより、温度変動
による第１検出コイル１３３の出力変動は、温度変動に
よる第２検出コイル１３４の出力変動に等しくなるので
差動増幅回路１４８により打ち消され、操舵トルクの検
出値の温度による変動が補償される。また、上記実施形
態における入力シャフト２とバルブハウジング１０ａと
の間のオイルシール１４に代えて、連結部材１４０と入
力シャフト２との間と、連結部材１４０とバルブハウジ
ング１０ａとの間にオイルシール１１４が配置される。
他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示
す。

【００７３】上記第１変形例によれば、自動操舵時に、
ブラシレスモータ５０が発生する操舵力以外に付加され
る操舵力に対応する値として、ステアリングシャフトに
より伝達されるトルクをトルクセンサ１０７により求め
る。そのトルクセンサ１０７により検出されるトルク
は、ステアリングシャフトの車輪Ｗ側での回転角に対応
する。制御装置６１は、そのトルクセンサ１０７により
検出されるトルクを時系列に求める。制御装置６１は、
第１レゾルバ５３により求められるステアリングシャフ
トのステアリングホイールＨ側での回転角の変化が、ト
ルクセンサ１０７により検出されるトルクの変化に先行
する時、その付加操舵力はドライバーにより付加された
と判断する。一方、そのトルクセンサ１０７により検出
されるトルクの変化が、ステアリングホイールＨ側での
回転角の変化に先行する時、その付加操舵力は車両に外
部から付加されたと判断する。その回転角の変化とトル
クの変化の何れが先行するかは、その回転角速度とトル
ク変化速度とを比較することで判断できる。

【００７４】図９、図１０は本発明の第２変形例を示
す。上記第１変形例との相違は、操舵補助力を油圧シリ
ンダ１８に代えて操舵補助用モータ１８０を用いて付与
する点にある。そのため、トルクセンサ１０７により検
知されるトルクと車速センサ７０により検知される車速
に応じた操舵補助力を付与できるように、制御装置６１
からの信号に基づきモータ１８０を駆動し、そのモータ
１８０の出力をボールネジ機構１９０を介してラック８
に伝達する。すなわち、そのモータ１８０は、上記ラッ
クハウジング１０ｂから突出するラック８を覆うように
設けられ、そのラックハウジング１０ｂに取り付けられ
るモータハウジング１８０ａと、このモータハウジング
１８０ａ内周に固定されるステータ１８０ｂと、そのモ
ータハウジング１８０ａにベアリング１８０ｃ、１８０
ｄを介して回転可能に支持される筒状のロータ１８０ｅ
とを有し、そのロータ１８０ｅによってラック８が囲ま
れる。そのボールネジ機構１９０は、そのラック８の外
周に一体的に形成された雄ねじ１９０ａと、この雄ねじ
１９０ａにボールを介してねじ合わされるボールナット
１９０ｂとを有する。そのボールナット１９０が上記ロ
ータ１８０ｅに同行回転可能に連結される。制御装置６
１がステアリングシャフトにより伝達されるトルクと車
速に応じた駆動電流を印加することでモータ１８０が駆
動され、ロータ１８０ｅの回転力がボールナット１９０
ｂ、ボール、雄ねじ１９０ａを介して軸方向力に変換さ
れラック８に操舵補助力として伝達される。そのモータ
１８０の出力トルクは、その制御装置６１によるモータ
１８０の駆動電流の制御特性から求められる。また、そ
のモータ１８０の駆動電流は制御装置６１からリレー回
路１８１を介して印加される。そのリレー回路１８１
は、モータ１８０に駆動電流が印加されている時にモー
タ１８０の回転がロックされると、そのモータ１８０へ
の電力供給を遮断するリレースイッチを有する。そのリ
レー回路１８１は従来と同様のものを用いることができ
る。そのモータ１８０への電力供給の遮断により、モー
タ１８０のロックは解除される。制御装置６１は、その
モータ１８０への電力供給が遮断される時、ブラシレス
モータ５０の出力をモータ１８０による操舵補助力分だ
け増加させる信号を出力する。他は第１変形例と同様
で、同一部分は同一符号で示す。

【００７５】なお、本発明は上記実施形態や変形例に限
定されない。例えば、ステアリングホイールと操舵力発
生用アクチュエータとの間に、ステアリングシャフトに
より伝達されるトルクを検出するトルクセンサを設けて
もよい。この場合、付加操舵力に基づきステアリングシ
ャフトにより伝達されるトルクを、上記のようにステア
リングシャフトにより伝達される全トルクからアクチュ
エータにより発生されるトルクを差し引くことなく、直
接に求めることができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、車両を自動操舵できる
ステアリング装置において、外乱の影響を迅速かつ確実
に補償でき、車両の挙動を安定化でき、摩擦係数の小さ
い凍結路面等において自動操舵を解除して車両の挙動が
制御できなくなるのを防止でき、操舵補助力発生用アク
チュエータの作動が不慮にロックされた場合に対するフ
ェイルセーフ機能を向上でき、自動操舵モードにおいて
緊急事態が生じたような場合、外乱の影響を受けること
なくドライバーの意思に応じて迅速に通常操舵モードに
切り換えることができ、構造をコンパクトでシンプルに
して低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の車両のステアリング装置の
断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】本発明の実施形態の車両のステアリング装置の
油圧回路図

【図４】本発明の実施形態の車両のステアリング装置の
ステアリングシャフトの回転角に対する（１）は第１レ
ゾルバの出力の関係、（２）は第２レゾルバの出力の関
係を示す図

【図５】本発明の実施形態の制御系を示すブロック線図

【図６】本発明の実施形態の車両のステアリング装置の
制御手順を示すフローチャート

【図７】本発明の第１変形例の車両のステアリング装置
の断面図

【図８】本発明の第１変形例の車両のステアリング装置
のトルクセンサの出力処理回路図

【図９】本発明の第２変形例の車両のステアリング装置
の構成説明図

【図１０】本発明の第２変形例の車両のステアリング装
置の断面図

【符号の説明】

２ 入力シャフト ４ 出力シャフト １８ 油圧シリンダ（操舵補助力発生用アクチュエー
タ） ２３ 制御弁 ３７ ポンプ ５０ ブラシレスモータ（操舵力発生用アクチュエー
タ） ５１ ロータ ５２ ステータ ５３ 第１レゾルバ ６１ 制御装置 ６４ ポンプ駆動用モータ ６５ 第２レゾルバ １０７ トルクセンサ １８０ モータ Ｈ ステアリングホイール Ｗ 車輪

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動操舵モードにおいて制御装置からの
   信号に基づき操舵力を発生させる操舵力発生用アクチュ
   エータと、 その操舵力を車輪に伝達するステアリングシャフトと、 その操舵力発生用アクチュエータが発生する操舵力以外
   に車両に外部から付加される操舵力に対応する値とし
   て、その付加操舵力に基づきステアリングシャフトによ
   り伝達されるトルクを求める手段とを備え、 その求められた付加操舵力を相殺する操舵力を発生する
   ように、その操舵力発生用アクチュエータが制御される
   車両のステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記自動操舵モードと、ドライバーが発
   生させる操舵力を前記ステアリングシャフトを介し車輪
   に伝達する通常操舵モードとの間で操舵モードが切り換
   え可能とされ、 その自動操舵モードにおいて、前記操舵力発生用アクチ
   ュエータが発生する操舵力以外の付加操舵力が、ドライ
   バーにより付加されたのか車両に外部から付加されたの
   かを判断する手段が設けられ、 その付加操舵力がドライバーにより付加され、且つ、そ
   の付加操舵力に対応するトルクが設定値以上である時
   に、自動操舵モードから通常操舵モードに切り換える手
   段が設けられている請求項１に記載の車両のステアリン
   グ装置。
3. 【請求項３】 前記操舵力発生用アクチュエータが発生
   する操舵力の方向と同一方向に車両に外部から操舵力が
   付加され、且つ、その付加操舵力に対応するトルクの絶
   対値が設定値以上である時に、自動操舵モードから通常
   操舵モードに切り換える手段を備える請求項２に記載の
   車両のステアリング装置。
4. 【請求項４】 操舵補助力発生用アクチュエータと、 その操舵補助力発生用アクチュエータの作動がロックさ
   れた時に、そのロックを解除すると共に、前記操舵力発
   生用アクチュエータの出力を操舵補助力発生用アクチュ
   エータによる操舵補助力分だけ増加させる手段とを備え
   る請求項２又は３に記載の車両のステアリング装置。
5. 【請求項５】 そのステアリングシャフトのステアリン
   グホイール側と車輪側とは、そのステアリングシャフト
   により伝達されるトルクに応じて弾性的に相対回転可能
   とされ、 そのステアリングシャフトのステアリングホイール側で
   の回転角に対応する値を時系列に求める手段と、 そのステアリングシャフトの車輪側での回転角に対応す
   る値を時系列に求める手段とが設けられ、 そのステアリングシャフトのステアリングホイール側で
   の回転角の変化が、車輪側での回転角の変化に先行する
   時、その付加操舵力はドライバーにより付加されたと判
   断し、そのステアリングシャフトの車輪側での回転角の
   変化が、ステアリングホイール側での回転角の変化に先
   行する時、その付加操舵力は車両に外部から付加された
   と判断する請求項２〜４の何れかに記載の車両のステア
   リング装置。
6. 【請求項６】 前記操舵力発生用アクチュエータは、そ
   のステアリングシャフトと同心に同行回転するロータ
   と、そのロータを囲むステータと、そのロータの回転角
   の検出器とを有するブラシレスモータとされ、 そのロータの回転角の検出器により、そのステアリング
   シャフトのステアリングホイール側での回転角に対応す
   る値が時系列に求められ、 その操舵力発生用アクチュエータよりも車輪側における
   ステアリングシャフトの回転角の第２検出器が設けら
   れ、 その第２検出器により、そのステアリングシャフトの車
   輪側での回転角に対応する値が時系列に求められ、 そのロータの回転角の検出器により求められるステアリ
   ングシャフトの回転角と、その第２検出器により求めら
   れるステアリングシャフトの回転角との差から、ステア
   リングシャフトにより伝達されるトルクが求められる請
   求項１〜５の何れかに記載の車両のステアリング装置。
7. 【請求項７】 操舵補助力発生用の油圧アクチュエータ
   と、 その油圧アクチュエータに圧油を供給するポンプと、 そのポンプを駆動するモータと、 そのポンプ駆動用モータの回転速度を、操舵補助の必要
   時に操舵補助速度にし、操舵補助を必要としない時に待
   機速度にする手段とを備え、 通常操舵モードにおいて、そのポンプ駆動用モータの回
   転速度が待機速度から操舵補助速度に増速する時に、そ
   の増速開始から一定期間だけ、前記操舵力発生用アクチ
   ュエータにより操舵補助力を発生可能である請求項２〜
   ６の何れかに記載の車両のステアリング装置。