JPH08253160A

JPH08253160A - 車両の操舵装置

Info

Publication number: JPH08253160A
Application number: JP7084692A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Nishizaki; 勝利西崎; Yoshinobu Hiyamizu; 由信冷水; Minoru Chitoku; 稔千徳; Yoshihiro Goto; 嘉宏後藤
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【構成】操舵方向と、車両の後側方における障害物と
を検知し、車両と障害物との衝突の可能性に基づき操舵
の抑制制御を行なう。車速を検知し、その検知した車速
が予め設定した値以下の場合は、前記操舵の抑制制御を
解除する。【効果】車速が設定値を超える場合は、操舵を抑制す
ることで障害物の存在をドライバーに認識させることが
でき、車速が設定値以下の場合は、車両が車幅の狭い湾
曲した道路を通過するため車速を小さくするような条件
下において、操舵抑制を解除することで車両が走行路か
ら逸脱等するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中の車両が障害物
に衝突するのを防止するための操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーンチェンジ等の際に車両と後側方の
障害物とが衝突するのを防止することを目的として、車
両と障害物との衝突の可能性に基づき操舵の抑制制御を
行なう操舵装置が従来より提案されている。例えば、車
両の後側方における他車両等の障害物の検知装置を備
え、障害物の検知時にパワーステアリング装置による操
舵補助力の付与を解除したり、操舵しようとする方向と
は逆方向に操舵力を作用させたり、現在走行中の車線を
維持するようにステアリング装置を制御することで、そ
の衝突を回避し、障害物の存在をドライバーに認識させ
るものが提案されている（特開平５‐２９４２５０号公
報、特開平４‐１９２７４号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の構成によると、
例えば、車両が車幅の狭い湾曲した道路を通過するよう
な場合、操舵の抑制制御を行なうと走行路から逸脱等す
るおそれがある。

【０００４】また、従来の構成によると、操舵の目的が
レーンチェンジなのか、曲線路への進入なのか、前方障
害物の回避なのかといった判断ができない。そのため、
曲線路への進入や前方障害物を回避する際に操舵の抑制
制御を行なってしまい、走行路から逸脱したり前方障害
物と衝突するおそれがある。

【０００５】また、操舵の抑制制御を行なうためには操
舵の有無を検知する必要がある。そのような操舵の有無
は、操舵トルクの変化から検知できることが知られてい
る（特開平２‐１９７４６５号公報参照）。しかし、一
定の舵角でコーナリングを行なっている時に加速を行な
うと、操舵状態の変化がないにも拘らず操舵トルクが増
加するため、操舵状態の変化を正確に判断できず、不必
要な操舵の抑制制御を行なってしまうおそれがある。

【０００６】本発明は、上記課題を解決することのでき
る車両の操舵装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、操舵方向を検
知する手段と、車両の後側方の障害物を検知する手段
と、車両と障害物との衝突の可能性に基づき操舵の抑制
制御を行なう手段とを備える車両の操舵装置において、
車速を検知する手段と、車速が予め設定した値以下の場
合に前記操舵の抑制制御を解除する手段とを備えること
を特徴とする。

【０００８】本発明の操舵装置において、車速の減速の
程度を検知する手段と、減速の程度が予め設定した程度
よりも小さい場合に前記操舵の抑制制御を緩和する手段
と、減速の程度が予め設定した程度以上の場合に前記操
舵の抑制制御を解除する手段とを備えるのが好ましい。
あるいは、車速の減速の程度を検知する手段と、減速の
程度が予め設定した程度よりも小さい場合に前記操舵の
抑制制御に代えて警報を発する手段と、減速の程度が予
め設定した程度以上の場合に前記操舵の抑制制御を解除
する手段とを備えるのが好ましい。

【０００９】本発明の操舵装置において、操舵トルクの
検知手段と、操舵トルクの変化に応じ操舵の有無を検知
する手段と、操舵時における操舵トルクの変化が車速の
増加に基づくものか否かを判断する手段と、操舵トルク
の変化が車速の増加に基づかない場合にのみ前記操舵の
抑制制御を行なうのが好ましい。

【００１０】

【発明の作用および効果】本発明の操舵装置によれば、
車速が設定値を超える場合は、車両と検知された障害物
との衝突の可能性があれば操舵の抑制制御を行ない、障
害物の存在をドライバーに認識させることができる。車
速が設定値以下の場合は、その操舵の抑制制御を解除す
る。その車速の設定値は、例えば、車幅の狭い湾曲した
道路を通過する場合等の車速に応じて設定する。これに
より、車両が車幅の狭い湾曲した道路を通過するため車
速を小さくするような条件下において、操舵が抑制され
ることはなく、車両が走行路から逸脱等するのを防止で
きる。なお、車速が設定値以下の場合に車両と障害物と
の衝突の可能性があっても、車速が小さい場合は衝突を
回避する時間的余裕が大きいため、操舵の抑制制御を解
除しても問題はない。

【００１１】通常、曲線路に進入する場合は減速を行な
い、前方障害物を回避する場合は急激な減速を行なう。
よって、減速の程度が予め設定した程度よりも小さい場
合、すなわち急減速ではないが減速を行なう場合に、操
舵の抑制制御を緩和したり、操舵の抑制制御に代えて警
報を発することで、曲線路への進入時に大きな操舵抑制
を受けることがなく車両が走行路から逸脱等するのを防
止でき、しかも、障害物の存在をドライバーに認識させ
ることができる。また、減速の程度が予め設定した程度
以上の場合、すなわち急減速する場合に、操舵の抑制制
御を解除することで、前方障害物の回避時に操舵抑制を
受けるのを防止できる。なお、急減速を行なう場合に車
両と後側方の障害物との衝突の可能性があっても、操舵
の抑制制御を解除して前方障害物との衝突回避を優先す
ることで、安全性を向上できる。

【００１２】操舵トルクの変化から操舵の有無を検知す
る場合に、その操舵トルクの変化が車速の増加に基づく
ものか否かを判断し、操舵トルクの変化が車速の増加に
基づかない場合にのみ操舵の抑制制御を行なうことで、
不必要な操舵の抑制制御を行なうのを防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１４】図１に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のステアリングホイールＨに
連結される入力軸２と、この入力軸２にトーションバー
６を介し連結される出力軸３とを備えている。そのトー
ションバー６は、ピン４を介し入力軸２に連結され、セ
レーション５を介して出力軸３に連結されている。その
入力軸２は、ベアリング８を介しハウジング７により支
持されている。その出力軸３は、ベアリング１０、１１
を介してハウジング７により支持されている。その出力
軸３にピニオン１５が形成され、このピニオン１５に噛
み合うラック１６に操舵用車輪（図示省略）が連結され
る。これにより、操舵による入力軸２の回転は、トーシ
ョンバー６を介してピニオン１５に伝達され、このピニ
オン１５の回転によりラック１６は車両幅方向に移動
し、このラック１６の移動により車両の操舵がなされ
る。なお、入出力軸２、３とハウジング７との間にはオ
イルシール４７、４８が介在する。また、ラック１６を
支持するサポートヨーク４０がバネ４１の弾性力により
ラック１６に押し付けられている。

【００１５】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ２０が設けられている。この油圧シ
リンダ２０は、ハウジング７により構成されるシリンダ
チューブと、ラック１６に一体化されるピストン２１と
を備えている。そのピストン２１により仕切られる油室
２２、２３に操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を供給す
るため、ロータリー式油圧制御バルブ３０が設けられて
いる。その制御バルブ３０は、ハウジング７に回転可能
に挿入されている筒状の第１バルブ部材３１と、この第
１バルブ部材３１に相対回転可能に挿入されている第２
バルブ部材３２とを備えている。その第１バルブ部材３
１は出力軸３にピン３３を介して同行回転するよう連結
されている。その第２バルブ部材３２は入力軸２と一体
的に成形され、入力軸２の外周部が第２バルブ部材３２
とされ、これにより第２バルブ部材３２は入力軸２と同
行回転する。

【００１６】そのハウジング７に、第１ポンプ４２に接
続されるポンプポート３４と、タンク４３に接続される
タンクポート３６と、前記油圧シリンダ２０の一方の油
室２２に接続される第１ポート３７と、他方の油室２３
に接続される第２ポート３８とが設けられている。各ポ
ート３４、３６、３７、３８は、その第１バルブ部材３
１と第２バルブ部材３２との間に形成された弁間流路を
介し互いに連通する。その弁間流路の絞り度は、操舵抵
抗によるトーションバー６のねじれによる入出力軸２、
３の相対回転により変化する。

【００１７】すなわち、図２に示すように、第１バルブ
部材３１の内周に複数の第１バルブ部材側凹部５０が周
方向に関し互いに等間隔に形成され、第２バルブ部材３
２の外周に複数の第２バルブ部材側凹部５１が周方向に
関し互いに等間隔に形成されている。その第１バルブ部
材側凹部５０は、前記第１ポート３７に連通するもの
と、第２ポート３８に連通するものとが周方向に沿って
交互に並列する。その第２バルブ部材側凹部５１は、前
記ポンプポート３４に連通するものと、トーションバー
６と入力軸２との内外周間の空間を介し前記タンクポー
ト３６に連通するものとが周方向に沿って交互に並列す
る。その第１バルブ部材側凹部５０の軸方向に沿う縁と
第２バルブ部材側凹部５１の軸方向に沿う縁との周方向
間が絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされている。

【００１８】図２は操舵が行なわれていない状態を示
し、ポンプポート３４とタンクポート３６とが弁間流路
２７を介し連通し、第１ポンプ４２から制御バルブ３０
に流入する油はタンク４３に還流し、操舵補助力は発生
しない。左右一方へ操舵すると、操舵抵抗によりトーシ
ョンバー６がねじれて入出力軸２、３と共に第１バルブ
部材３１と第２バルブ部材３２とが相対回転する。する
と、ポンプポート３４と第１ポート３７との間の絞り部
Ａの開度が大きくなり、第１ポート３７とタンクポート
３６との間の絞り部Ｂの開度が小さくなり、ポンプポー
ト３４と第２ポート３８との間の絞り部Ｃの開度が小さ
くなり、第２ポート３８とタンクポート３６との間の絞
り部Ｄの開度が大きくなる。これにより、油圧シリンダ
２０の一方の油室２２に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧
力の圧油が供給され、また、他方の油室２３からタンク
４３に油が還流し、車両の左右一方への操舵補助力が油
圧シリンダ２０からラック１６に作用する。左右他方へ
操舵すると、第１バルブ部材３１と第２バルブ部材３２
とが左右一方へ操舵した場合と逆方向に相対回転するの
で、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度も左右一方へ操舵し
た場合と逆になり、車両の左右他方への操舵補助力が油
圧シリンダ２０からラック１６に作用する。

【００１９】図１、図３、図４に示すように、前記第１
ポンプ４２と共に駆動される第２ポンプ４４から送り出
される油の圧力が作用することにより、トーションバー
６のねじれによる入出力軸２、３の相対回転を規制する
第１規制機構４５が設けられている。この第１規制機構
４５は、出力軸３に形成された複数の挿入孔５２に、出
力軸３の径方向に沿って移動可能に挿入されたプランジ
ャ５３と、各プランジャ５３の径方向外方への移動を一
定範囲に規制するリング５４とを有する。各プランジャ
５３の先端は入力軸２の外周に当接可能とされている。
図３に示すように、各プランジャ５３の図中上下位置に
おいて、出力軸３とハウジング７との間を油密状にシー
ルするシール部材５５、５６が設けられている。これに
より、両シール部材５５、５６の軸方向間が油室５７と
されている。この油室５７と前記第２ポンプ４４とを接
続する配管途中に、図１に示すように、第１電磁可変絞
り弁６１が設けられている。その第１電磁可変絞り弁６
１の開度が大きくなると、プランジャ５３に作用する油
圧が大きくなり、入出力軸２、３の相対回転に伴う第
１、第２バルブ部材３１、３２の相対回転が規制される
ため操舵補助力が低減される。その第１電磁可変絞り弁
６１の開度が小さくなると、プランジャ５３に作用する
油圧が小さくなり、入出力軸２、３の相対回転に伴う第
１、第２バルブ部材３１、３２の相対回転が規制されな
くなるため操舵補助力が増大する。すなわち、第１電磁
可変絞り弁６１の開度に応じて操舵補助力が変化する。

【００２０】図１、図３、図５に示すように、前記第２
ポンプ４４から送り出される油の圧力が作用することに
より、出力軸３のハウジング７に対する相対回転を規制
する第２規制機構４６が設けられている。この第２規制
機構４６は、ハウジング７に形成された複数の挿入孔６
２に、出力軸３の径方向に沿って移動可能に挿入された
プランジャ６３と、各挿入孔６２を閉鎖するプラグ６４
とを有する。各プランジャ６３の先端は出力軸３の外周
に当接可能とされている。図３、図５に示すように、各
プラグ６４とハウジング７との間を油密状にシールする
シール部材６５が設けられている。これにより、各挿入
孔６２の内部が油室６７とされている。この油室６７と
前記第１電磁可変絞り弁６１とを接続する配管途中に、
図１に示すように、第２電磁可変絞り弁６８が設けられ
ている。その第２電磁可変絞り弁６８と油室６７との間
は固定絞り６９を介してタンク４３に接続されている。
その第２電磁可変絞り弁６８の開度が大きくなると、プ
ランジャ６３に作用する油圧が大きくなり、出力軸３の
ハウジング７に対する相対回転が規制されるため操舵反
力が作用する。その第２電磁可変絞り弁６８の開度が小
さくなると、プランジャ６３に作用する油圧が小さくな
り、出力軸３のハウジング７に対する相対回転は規制さ
れなくなる。すなわち、第２電磁可変絞り弁６８の開度
に応じて操舵反力が変化する。

【００２１】図１に示すように、ステアリングホイール
Ｈから操舵用車輪に伝達される操舵トルクを検出するト
ルクセンサ７１が設けられ、そのトルクセンサ７１は、
コンピューターにより構成されるコントローラー７２に
接続される。そのコントローラー７２に、車速検知セン
サ７３と、前記第１、第２電磁可変絞り弁６１、６８
と、左後側方障害物検知センサ７４と、右後側方障害物
検知センサ７５とが接続される。各左右後側方障害物検
知センサ７４、７５は、例えば、車両の後側方にレーダ
波を発射する発信器と、そのレーダ波の受信器と、その
受信したレーダ波の増幅器とから構成できる。そのレー
ダ波の発信から受信までの時間差によりコントローラー
７２は後側方障害物との距離を演算する。

【００２２】上記コントローラー７２の制御プログラム
に基づく制御手順を、図６、図７に示すフローチャート
を参照して説明する。

【００２３】まず、車速検知センサ７３からの信号によ
り車速Ｖを検知する（ステップ１）。次に、検知した車
速Ｖが予め設定した値Ｖｏ以下か否かを判断する（ステ
ップ２）。検知した車速Ｖが設定値Ｖｏ以下でない場合
は操舵判定を行なう（ステップ３、４）。

【００２４】図７は、その操舵判定のサブルーチンを示
す。すなわち、トルクセンサ７１からの信号により操舵
トルクを時系列に検知し（ステップＳ１）、操舵トルク
の単位時間当たりの変化ΔＴを演算し（ステップＳ
２）、操舵トルクが増加しているか否かを判断し（ステ
ップＳ３）、増加している場合は操舵有りと判定し（ス
テップＳ４）、増加していない場合は操舵無しと判定す
る（ステップＳ５）。

【００２５】操舵有りと判定されたならば、検知された
操舵トルクの値から操舵方向を検知する（ステップ
５）。これは、操舵トルクの値と左右操舵方向との対応
関係を予め定めておくことで判断できる。次に、その検
知した操舵方向の後側方における障害物までの距離を、
後側方障害物検知センサ７４、７５の何れかからの信号
に基づき検知し、予め設定した距離内における障害物の
有無を判断する（ステップ７）。障害物が有る場合、第
１電磁可変絞り弁６１の開度を車速の値に拘らず大きく
し、入出力軸２、３の相対回転を規制することで操舵補
助を解除し、また、第２電磁可変絞り弁６８の開度を大
きくし、出力軸３のハウジング７に対する相対回転を規
制することで操舵反力を付与する。これにより操舵の抑
制制御を行ない（ステップ８）、ステップ１に戻る。

【００２６】ステップ２において車速Ｖが予め設定した
値Ｖｏ以下の場合、ステップ４において操舵無しと判定
された場合、および、ステップ７において障害物無しと
判断された場合は、操舵の抑制制御を行なっているか否
かを判断する（ステップ９）。操舵の抑制制御を行なっ
ていない場合はステップ１に戻り、操舵抑制制御を行な
っている場合は、その抑制制御を解除した後にステップ
１に戻る（ステップ１０）。なお、操舵の抑制制御が解
除された状態においては、第２電磁可変絞り弁６８の開
度を小さくして操舵反力をなくし、車速に応じて第１電
磁可変絞り弁６１の開度を変化させ、低速では第１電磁
可変絞り弁６１の開度を小さくして操舵補助力を大きく
して車両の旋回性を向上し、高速では第１電磁可変絞り
弁６１の開度を大きくして操舵補助力を小さくして高速
走行時の安定性を向上する。

【００２７】上記構成によれば、車速が設定値Ｖｏを超
える場合は、車両と検知された障害物との衝突の可能性
があれば操舵の抑制制御を行ない、障害物の存在をドラ
イバーに認識させることができる。また、車速が設定値
Ｖｏ以下の場合は、その操舵の抑制制御を解除する。そ
の車速の設定値Ｖｏは、例えば、車幅の狭い湾曲した道
路を通過する場合等の車速に応じて設定する。例えばＶ
ｏ＝１０ｋｍ／時程度に設定できる。これにより、車両
が車幅の狭い湾曲した道路を通過するため車速を小さく
するような条件下において、操舵が抑制されることはな
く、車両が走行路から逸脱等するのを防止できる。な
お、車速が設定値Ｖｏ以下の場合に車両と障害物との衝
突の可能性があっても、車速が小さい場合は衝突を回避
する時間的余裕が大きいため、操舵の抑制制御を解除し
ても問題はない。

【００２８】図８、図９は第１変形例のフローチャート
を示す。ステップ１〜７までは上記実施例と同様であ
る。相違点として、ステップ７において障害物が有ると
判断された場合、車速検知センサ７３からの信号により
車速を時系列に検知し、車速の単位時間当たりの変化Δ
Ｖを求め（ステップ８）、ΔＶ＜０か否か、すなわち減
速しているか否かを判断する（ステップ９）。減速して
いない場合は、上記実施例と同様に操舵の抑制制御を行
ない（ステップ１０）、ステップ１に戻る。減速してい
る場合は、その車速変化ΔＶが予め設定した設定した値
ΔＶａ（負値）以下か否かを判断する（ステップ１
１）。その車速変化ΔＶが設定値ΔＶａ以下である場
合、すなわち減速の程度が予め設定した程度以上であっ
て急減速である場合は、操舵の抑制制御を行なっている
か否かを判断する（ステップ１２）。操舵の抑制制御を
行なっていない場合はステップ１に戻り、操舵の抑制制
御を行なっている場合は、その抑制制御を解除した後に
ステップ１に戻る（ステップ１３）。ステップ１１にお
いて車速変化ΔＶが設定値ΔＶａ以下でない場合、すな
わち減速の程度が予め設定した程度よりも小さく急減速
ではないが減速を行なう場合は、操舵の抑制制御を緩和
した後にステップ１に戻る（ステップ１４）。その操舵
の抑制制御の緩和は、例えば、第１電磁可変絞り弁６１
の開度を操舵の抑制制御を行なう場合と同様に大きく開
いて操舵補助を解除し、一方、第２電磁可変絞り弁６８
の開度を操舵の抑制制御を解除する場合と同様に小さく
して操舵反力をなくすことで行なえる。

【００２９】図１０は第２変形例のフローチャートを示
す。ステップ１〜７までは第１変形例と同様であるので
省略する。また、ステップ８〜１３までも第１変形例と
同様である。相違点として、ステップ１１において車速
変化ΔＶが設定値ΔＶａ（負値）以下でない場合、すな
わち減速の程度が予め設定した程度よりも小さく、急減
速ではないが減速を行なう場合は、操舵の抑制制御を行
なっているか否かを判断する（ステップ１４）。操舵の
抑制制御を行なっている場合は、その抑制制御を解除し
（ステップ１５）、しかる後に警報を発した後にステッ
プ１に戻り（ステップ１６）、操舵の抑制制御を行なっ
ていない場合は、ステップ１６において警報を発した後
にステップ１に戻る。

【００３０】第１、第２変形例によれば、曲線路に進入
する場合は減速を行ない、前方障害物を回避する場合は
急激な減速を行なうことに基づき、安全性を向上でき
る。すなわち、減速の程度が予め設定した程度よりも小
さい場合、すなわち急減速ではないが減速を行なう場合
に、操舵の抑制制御を緩和したり、操舵の抑制制御に代
えて警報を発することで、曲線路に進入する場合に大き
な操舵抑制を受けることがなく、車両が走行路から逸脱
等するのを防止でき、しかも、障害物の存在をドライバ
ーに認識させることができる。また、減速の程度が予め
設定した程度以上の場合、すなわち急減速する場合に、
操舵の抑制制御を解除することで、前方障害物の回避時
に操舵抑制を受けるのを防止できる。なお、急減速を行
なう場合に車両と後側方の障害物との衝突の可能性があ
っても、操舵の抑制制御を解除して前方障害物との衝突
回避を優先することで、安全性を向上できる。

【００３１】図１１、図１２は第３変形例のフローチャ
ートを示す。ステップ１〜９まで及びステップ１１〜１
４までは第１変形例と同様である。相違点として、ステ
ップ９とステップ１０との間において、操舵時における
操舵トルクの変化が車速の増加に基づくものか否かの判
断ステップ９′を設け、操舵トルクの変化が車速の増加
に基づかない場合にのみ、ステップ１０において操舵の
抑制制御を行ない、操舵トルクの変化が車速の増加に基
づく場合は抑制制御を行なうことなくステップ１に戻
る。

【００３２】すなわち、ホイールベースをＬ、前輪のコ
ーナリングパワーをＫｆ、後輪のコーナリングパワーを
Ｋｒ、前輪軸と重心との間の距離をＬｆ、後輪軸と重心
との間の距離をＬｒ、前輪最大すべり角をＢｆ、前輪荷
重をＷｆ、重力加速度をｇ、車速をＶ、トレールをξ、
操舵補助トルクをＴｍとすると、車両の最小旋回半径Ｒ
ｍｉｎと、一定舵角での最大操舵トルクＴｈｍａｘは、
それぞれ以下の式により表される。

【００３３】Ｒｍｉｎ＝（Ｌ・Ｗｆ・Ｖ²）／〔２（Ｋｆ・Ｌｒ＋Ｋｒ・Ｌｆ）Ｂｆ・ｇ〕

【００３４】Ｔｈｍａｘ＝（２ξ・Ｗｆ・Ｖ²）／（Ｒｍｉｎ・ｇ）−Ｔｍ

【００３５】以上の２式から、次の式（１）が導き出さ
れる。

【００３６】Ｔｈｍａｘ＝（４ξ（Ｋｆ・Ｌｒ＋Ｋｒ・Ｌｆ）Ｂｆ／Ｌ）−Ｔｍ…（１）

【００３７】上記（１）式において、ξ、Ｋｆ、Ｌｒ、
Ｋｒ、Ｌｆ、Ｌ、Ｔｍ、Ｂｆは略一定に設定できる。す
なわち、一定舵角の下での最大操舵トルクＴｈｍａｘ
は、旋回半径や車速に関係なく略一定である。よって、
Ｔｈｍａｘの値を上記（１）式より、あるいは実験的に
予め求め、その値とトルクセンサ７１により検知した操
舵トルクＴとを比較すれば、Ｔ＞Ｔｈｍａｘの場合のみ
操舵有りと判定できる。これにより、操舵トルクの変化
から操舵の有無を検知する場合に、その操舵トルクの変
化が車速の増加に基づくものか否かを判断し、操舵トル
クの変化が車速の増加に基づく場合に不必要な操舵の抑
制制御を行なうのを防止できる。

【００３８】図１３、図１４は第４変形例のフローチャ
ートを示す。ステップ１〜９まで及びステップ１１〜１
４までは第１変形例と同様である。相違点として、ステ
ップ９とステップ１０との間において、検知された車速
Ｖの下で舵角一定とした場合の推定操舵トルクＴｈの演
算ステップ９ａと、操舵時における操舵トルクの変化が
車速の増加に基づくものか否かの判断ステップ９ｂとを
設け、操舵トルクの変化が車速の増加に基づかない場合
にのみステップ１０において操舵の抑制制御を行ない、
操舵トルクの変化が車速の増加に基づく場合は抑制制御
を行なわない。また、ステップ１に戻る前に、その推定
操舵トルクＴｈを求めるための係数Ｃの演算ステップ１
５を設けている。

【００３９】前記第３変形例においては最大操舵トルク
Ｔｈｍａｘを基準として操舵の有無を判断したが、実際
には、低速での旋回時等においては前輪のすべり角が最
大値Ｂｆになるまでの加速マージンが多くなり、車速の
増加による操舵トルクの増加分と転舵による操舵トルク
の増加分との合計が、その最大操舵トルクＴｈｍａｘよ
りも小さくなる場合があり得る。そこで、最大操舵トル
クＴｈｍａｘの値を低めに設定することが考えられる
が、そうすると高速走行時の加速マージンが少なくな
り、車速の増加によってもＴ＞Ｔｈｍａｘとなり、操舵
トルクの変化が車速の増加に基づくものか否かを判断で
きなくなる。そこで、この第４変形例においては、車速
Ｖの下で舵角一定とした場合の操舵トルクの推定値Ｔｈ
を演算により、図１３、図１４に示すフローチャートに
基づくルーチンの実行の繰り返し毎に求め、各ルーチン
において求めた推定値Ｔｈと実際の操舵トルクＴとを比
較することで、操舵トルクの変化が車速の増加によるも
のか否かを判断する。

【００４０】すなわち、車速Ｖの下での操舵トルクの値
Ｔは、旋回半径をＲとすると、一定舵角の下では以下の
式（２）により求められる。

【００４１】Ｔ＝（２ξ・Ｗｆ・Ｖ²）／（Ｒ・ｇ）−Ｔｍ…（２）

【００４２】Ｃ＝（２ξ・Ｗｆ）／（Ｒ・ｇ）とする
と、Ｃは旋回半径Ｒを含んでいるが、一定舵角の下では
微小時間中の速度の増加による旋回半径Ｒの変化は殆ど
ないので、Ｃは一定とみなせる。よって、ある時点にお
けるＣは、その時点におけるトルクセンサ７１により検
知した操舵トルクＴ、車速検知センサ７３により検知し
た車速Ｖ、操舵補助用油圧シリンダ２０に作用する油圧
から定まる操舵補助トルクＴｍから、以下の式により求
めることができる。

【００４３】Ｃ＝（Ｔ＋Ｔｍ）／Ｖ²

【００４４】よって、図１３、図１４に示すフローチャ
ートに基づくルーチンの実行の繰り返し毎にＣを求めれ
ば、その次のルーチンの実行時点における車速Ｖおよび
操舵補助トルクＴｍの下での操舵トルクは、次の式
（３）により推定できる値Ｔｈとなる。

【００４５】Ｔｈ＝ＣＶ²−Ｔｍ…（３）

【００４６】上記式（３）を用いてステップ９ａにおい
てＴｈを演算し、ステップ９ｂにおいてトルクセンサ７
１により検知した操舵トルクＴと比較すれば、Ｔ＞Ｔｈ
の場合のみ操舵有りと判定できる。これにより、操舵ト
ルクの変化から操舵の有無を検知する場合に、その操舵
トルクの変化が車速の増加に基づくものか否かを判断
し、操舵トルクの変化が車速の増加に基づく場合に不必
要な操舵の抑制制御を行なうのを防止できる。そして、
次のルーチンの実行時におけるＴｈを演算するため、ス
テップ１５において係数Ｃを演算する。

【００４７】図１５、図１６は、本発明の第５変形例を
示す。上記実施例との相違は、本発明を電動パワーステ
アリング装置１０１に適用した点にある。すなわち、そ
の電動パワーステアリング装置１０１は、ステアリング
ホイール（図示省略）の操舵により回転するピニオン１
０２と、そのピニオン１０２に噛み合う歯１０３ａを有
するラック１０３と、そのラック１０３を覆うハウジン
グ１０４とを備え、そのラック１０３の両端に操舵用車
輪（図示省略）が連結される。そのピニオン１０２の回
転によりラック１０３が軸方向に移動することで車両の
操舵がなされる。そのラック１０３に、前記歯１０３ａ
とは異なる歯１０３ｂが形成され、その歯１０３ｂに噛
み合う第２ピニオン１１０が設けられ、この第２ピニオ
ン１１０は減速機構１１１を介して操舵補助用電動モー
タ１１２により駆動される。

【００４８】その減速機構１１１は、図１６に示すよう
に、モータ１１２の出力軸に取り付けられるウォームギ
ア１１３と、そのウォームギア１１３に噛み合うウォー
ムホイール１１４と、そのウォームホイール１１４の回
転を第２ピニオン１１０に伝達する電磁クラッチ１１５
とを有する。その電磁クラッチ１１５は、いわゆるパウ
ダークラッチであって、そのウォームホイール１１４と
一体の円筒形駆動部材１１５ａと、その駆動部材１１５
ａの内部に配置されたリング状の従動部材１１５ｂと、
その従動部材１１５ｂに一体化された従動軸１１５ｃ
と、その従動軸１１５ｃを軸受を介して支持するケース
１１５ｄと、その駆動部材１１５ａと従動部材１１５ｂ
との間に介在させた磁性粉体と、その従動部材１１５ｂ
に内蔵されたコイル１１５ｅとを有する。その駆動部材
１１５ａは従動軸１１５ｃに軸受を介して同心状に支持
され、その従動軸１１５ｃに第２ピニオン１１０が一体
化される。そのコイル１１５ｅを、その従動軸１１５ｃ
に設けたスリップリング１１５ｆを介した通電により励
磁することで、その通電電流に応じた回転トルクを、磁
性粉体を介して駆動部材１１５ａから従動部材１１５ｂ
に伝達できる。

【００４９】そのモータ１１２と電磁クラッチ１１５と
は、それぞれ給電回路１１６、１１７を介してコントロ
ーラー７２′に接続され、そのコントローラー７２′に
上記実施例と同様の操舵トルク検出用トルクセンサ７
１、車速検知センサ７３、左右後側方障害物検知センサ
７４、７５が接続される。通常の操舵抑制を解除した操
舵状態においては、コントローラー７２′は検知された
操舵トルクと車速とに応じた電流によりモータ１１２を
駆動し、電磁クラッチ１１５によりモータ１１２の回転
トルクを第２ピニオン１１０に伝達し、操舵トルクと車
速とに応じた操舵補助力を付与する。操舵の抑制制御
は、電磁クラッチ１１５への給電を行ない、モータ１１
２への給電を断ち、モータ１１２および減速機構１１１
のイナーシャに応じたブレーキ力を操舵反力として付与
することで行なえる。または、操舵方向に対して逆方向
の給電を行うことによって大きな操舵トルクで操舵され
た場合の操舵を抑制する。操舵の抑制制御の緩和は、電
磁クラッチ１１５への通電電流を減少させて操舵反力を
減少させたり、電磁クラッチ１１５への通電を断つこと
で操舵反力をなくすことで行なえる。その操舵の抑制制
御、操舵の抑制制御の緩和、および操舵の抑制制御の解
除は、上記実施例および各変形例と同様の制御プログラ
ムにより行なえる。

【００５０】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、操舵の有無と方向をトルクセンサからの信
号に代えて、ウィンカや舵角センサからの信号により判
断するようにしてもよい。また、減速の程度を車速の時
間変化に代えて、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて
検知するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の縦断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】本発明の実施例の操舵装置の第１、第２規制機
構を示す部分縦断面図

【図４】本発明の実施例の操舵装置の第１規制機構を示
す部分横断面図

【図５】本発明の実施例の操舵装置の第２規制機構を示
す部分横断面図

【図６】本発明の実施例の操舵装置の制御手順を示すフ
ローチャート

【図７】本発明の実施例の操舵装置の操舵判定手順を示
すフローチャート

【図８】第１変形例の操舵装置の制御手順を示すフロー
チャート

【図９】第１変形例の操舵装置の制御手順を示すフロー
チャート

【図１０】第２変形例の操舵装置の制御手順を示すフロ
ーチャート

【図１１】第３変形例の操舵装置の制御手順を示すフロ
ーチャート

【図１２】第３変形例の操舵装置の制御手順を示すフロ
ーチャート

【図１３】第４変形例の操舵装置の制御手順を示すフロ
ーチャート

【図１４】第４変形例の操舵装置の制御手順を示すフロ
ーチャート

【図１５】第５変形例の電動パワーステアリング装置の
断面図

【図１６】図１５のＸＶＩ‐ＸＶＩ線断面図

【符号の説明】

１油圧パワーステアリング装置４５第１規制機構４６第２規制機構６１第１電磁可変絞り弁６８第２電磁可変絞り弁７１トルクセンサ７２コントローラー７２′ コントローラー７４左後側方障害物検知センサ７５右後側方障害物検知センサ１０１電動パワーステアリング装置１１１減速機構１１２モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤嘉宏大阪府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

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵方向を検知する手段と、車両の後側
方の障害物を検知する手段と、車両と障害物との衝突の
可能性に基づき操舵の抑制制御を行なう手段とを備える
車両の操舵装置において、車速を検知する手段と、車速
が予め設定した値以下の場合に前記操舵の抑制制御を解
除する手段とを備えることを特徴とする車両の操舵装
置。
【請求項２】車速の減速の程度を検知する手段と、減
速の程度が予め設定した程度よりも小さい場合に前記操
舵の抑制制御を緩和する手段と、減速の程度が予め設定
した程度以上の場合に前記操舵の抑制制御を解除する手
段とを備える請求項１に記載の車両の操舵装置。
【請求項３】車速の減速の程度を検知する手段と、減
速の程度が予め設定した程度よりも小さい場合に前記操
舵の抑制制御に代えて警報を発する手段と、減速の程度
が予め設定した程度以上の場合に前記操舵の抑制制御を
解除する手段とを備える請求項１に記載の車両の操舵装
置。
【請求項４】操舵トルクの検知手段と、操舵トルクの
変化に応じ操舵の有無を検知する手段と、操舵時におけ
る操舵トルクの変化が車速の増加に基づくものか否かを
判断する手段と、操舵トルクの変化が車速の増加に基づ
かない場合にのみ前記操舵の抑制制御を行なう請求項１
〜３の何れかに記載の車両の操舵装置。