JPH04362475A - 操舵反力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のドライバがステ
アリングホイールから受ける操舵反力を増加させること
によってドライバによる過剰な操舵を防止する操舵反力
制御装置に関するものであり、特に、ドライバによる過
剰操舵解消のための修正操舵の際の操縦性を向上させる
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記操舵反力制御装置の一つに次のよう
なものが既に知られている。これは、特開昭６４−７４
１６８号公報に記載のステアリング装置であって、ステ
アリングホイールの操舵角が路面状態および車速との関
係において過大となったとき、操舵反力を増加させるも
のである。操舵反力の増加によりステアリングホイール
を介してドライバに操舵が過剰であることが伝えられ、
それに応じてドライバは、ステアリングホイールを適正
位置に修正する修正操舵を行い、これにより、過剰操舵
が防止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の操
舵反力制御装置においては、操舵が過剰である場合には
、修正操舵時であるか非修正操舵（ステアリングホイー
ルを適正位置から離れさせて操舵の過剰量を増加させる
増し操舵と、ステアリングホイールを回転させないで一
定の角度に保つ保舵とを含む）時であるかとは無関係に
操舵反力が増加させられる。そのため、ドライバは過剰
な操舵を解消するための修正操舵を大きな操舵反力の下
で行わなければならず、修正操舵を素早く行うことがで
きず、操縦性が十分には良好でないという問題があった
。

【０００４】本発明はこの問題を解決することを課題と
して為されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明は、車両のドライバによるステアリングホイー
ルの操舵が過剰である場合には、ドライバがステアリン
グホイールから受ける操舵反力を増加させる操舵反力制
御装置において、ドライバによりステアリングホイール
を適正位置に修正する修正操舵が行われている場合には
、操舵反力の増加を抑制する操舵反力増加抑制手段を設
けたことを要旨とする。

【０００６】ここにおいてドライバによる操舵が過剰で
ある場合とは例えば、車両がコーナリング限界を超える
恐れがあるほど操舵角が大きい場合や，車両がコーナリ
ング限界を超える恐れがあるかまたは現実に超えるほど
操舵角が大きい場合や、車両がコーナリング限界を現実
に超えるほど操舵角が大きい場合などを意味する。なお
、車両がコーナリング限界を超える場合とは例えば、車
輪がスリップし易い場合や、車両が横転し易い場合や、
車輪がスリップし易いかまたは車両が横転し易い場合な
どを意味する。

【０００７】また、本発明における操舵反力の増加形式
は例えば、ステアリング機構の、ステアリングホイール
の回転に応じて運動させられる運動部材の運動の際の摩
擦力（機械的な摩擦力または流体的な摩擦力を含む）を
増加させることによって操舵反力を増加させる摩擦力制
御式としたり、パワーステアリング装置がドライバの操
舵をアシストすることによって操舵力が軽減される量で
ある操舵アシスト量を減少させることによって操舵反力
を増加させる操舵アシスト量制御式としたり、路面から
車輪にそれのキングピン回りに加えられる路面反力をみ
かけ上増加させることによって操舵反力を増加させるみ
かけ路面反力制御式とすることができる。

【０００８】また、本発明における操舵反力増加抑制手
段は、操舵反力の増加を完全に抑制し、そのときの操舵
反力を通常値と等しくする完全抑制式とするのが一般的
であるが、操舵反力の増加を部分的に抑制し、そのとき
の操舵反力をそれの通常値より大きく、操舵反力増加時
の値より小さくする部分抑制式としてもよい。

【０００９】

【作用】本発明に係る操舵反力制御装置においては、操
舵が過剰である場合には、非修正操舵時には操舵反力の
増加が行われる一方、修正操舵時には操舵反力の増加が
抑制されるから、ドライバは過剰操舵解消のための修正
操舵の方向を感知でき、かつ、その修正操舵を素早く行
い得る。

【００１０】なお、ドライバによる保舵時には、操舵反
力増加形式が前記摩擦力制御式である場合には機構上操
舵反力の増加は不可能であるが、前記操舵アシスト量制
御式または前記みかけ路面反力制御式である場合には可
能である。そのため、後者の場合には、操舵が過剰であ
る場合には、増し操舵時と保舵時とには操舵反力の増加
が行われる一方、修正操舵時には操舵反力の増加が抑制
されるようにしたり、増し操舵時には操舵反力の増加が
行われる一方、修正操舵時と保舵時とには操舵反力の増
加が抑制されるようにすることが可能となる。

【００１１】

【発明の効果】このように、本発明に従えば、過剰操舵
解消のための修正操舵が小さな操舵反力の下で行い得、
修正操舵を素早く行い得ることとなって、過剰操舵を解
消する際の操縦性が向上するという効果が得られる。

【００１２】特に、増し操舵時と保舵時とには操舵反力
の増加を行う一方、修正操舵時には操舵反力の増加を抑
制する態様で本発明を実施すれば、増し操舵時のみなら
ず保舵時にも操舵が過剰である旨がドライバに伝えられ
るため、過剰操舵が確実に防止されるという効果が得ら
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１において１０はステアリン
グシャフトである。このステアリングシャフト１０の一
端には図示しないステアリングホイールが一体回転可能
に連結され、他端にはピニオン１２が一体回転可能に連
結されている。ピニオン１２は、舵取り車輪である図示
しない左右前輪の向きを変化させるステアリングバー１
４に一体的に形成されたラックに噛み合わされ、ステア
リングバー１４と共同して前輪の舵角を変化させる。

【００１４】ステアリングホイールの操舵はパワーステ
アリング装置２０によってアシストされる。このパワー
ステアリング装置２０は、リザーバタンク２２からオイ
ルを汲み上げるポンプ２４を備えており、このポンプ２
４はコントロールバルブ２８を経て、前記ステアリング
バー１４に操舵アシスト力を右方向と左方向とに選択的
に付与するパワーシリンダ３２と上記リザーバタンク２
２とに接続されている。

【００１５】上記コントロールバルブ２８は周知である
ため、簡単に説明する。コントロールバルブ２８はそれ
の右切り圧ポート３６，左切り圧ポート３８がそれぞれ
、通路４０，４２によりパワーシリンダ３２のシリンダ
右室４４，シリンダ左室４６に接続されていて、ステア
リングシャフト１０の、ステアリングホイールの回転ト
ルクとピニオン１２の回転トルクとの差に基づくねじれ
に基づき、ポンプ２４とパワーシリンダ３２とリザーバ
タンク２２との間のオイルの流通状態を制御し、これに
よって、パワーシリンダ３２のパワーピストン４８の作
動方向および作動力を制御する。

【００１６】以上説明した構成は通常のパワーステアリ
ング装置と同様であるが、本実施例におけるパワーステ
アリング装置２０においては、通路４０，４２の途中に
それらに跨がってコントロールバルブ５２が接続されて
いる。このコントロールバルブ５２は図２に示すように
、ハウジング５４にスプール５６が摺動可能に嵌合され
たものである。スプール５６は常にはスプリング５８の
弾性力によって図示の非作用位置にある。スプール５６
はソレノイド５９を主体とするアクチュエータ６０によ
って移動させられるようになっており、アクチュエータ
６０がＯＮされれば（ソレノイド５９が励磁されれば）
スプール５６はスプリング５８の弾性力に抗して図にお
いて右方に移動して作用位置に至る。

【００１７】スプール５６は非作用位置では、右切り圧
ポート３６との接続ポートＡとシリンダ右室４４との接
続ポートＡ′とを互いに大流量で連通させるとともに、
左切り圧ポート３８との接続ポートＢとシリンダ左室４
６との接続ポートＢ′とを互いに大流量で連通させる。 一方、スプール５６は作用位置では、接続ポートＡとＡ
′、接続ポートＢとＢ′をそれぞれ絞りを経て連通させ
るとともに、接続ポートＡとＢを通路６２を経て大流量
で連通させる。したがって、アクチュエータ６０がＯＦ
Ｆであるためにスプール５６が非作用位置にあれば、パ
ワーステアリング装置２０はコントロールバルブ５２を
持たない通常のパワーステアリング装置として機能する
が、アクチュエータ６０がＯＮされてスプール５６が作
用位置に移動させられれば、前記コントロールバルブ２
８からパワーシリンダ３２に供給されるオイルの流量が
通常より減少し、ひいてはパワーステアリング装置２０
の操舵アシスト量が通常より減少し、結局、ドライバが
ステアリングホイールから受ける操舵反力が通常より増
加することになる。

【００１８】アクチュエータ６０のＯＮ・ＯＦＦは図１
に示すコントローラ６４により制御される。コントロー
ラ６４は、ＣＰＵ６６，ＲＯＭ６８，ＲＡＭ７０，バス
７２およびＩ／Ｏインターフェース（以下、単にＩ／Ｏ
で表す。図においても同じ）７４を含むコンピュータを
主体として構成されており、そのＩ／Ｏ７４の出力部に
図示しない駆動回路を経てアクチュエータ６０が接続さ
れているのである。

【００１９】Ｉ／Ｏ７４の入力部には、車両の走行速度
である車速を検出する車速センサ７６，ステアリングホ
イールの操舵角を検出する操舵角センサ７８，路面の実
際の摩擦係数（以下、路面μという）である実路面μを
検出する路面μセンサ８０，車両の前・後輪の各々の、
車両の横方向に関する移動速度である前・後輪横速度を
検出する横速度センサ８２，８４を始め、各種センサが
接続されている。

【００２０】なお、操舵角センサ７８は、ステアリング
ホイールが中立位置から時計回り（右回り）に回転させ
られる（以下、右切り操舵させられるともいう）ときを
正の操舵角、反時計回り（左回り）に回転させられる（
以下、左切り操舵させられるともいう）ときを負の操舵
角として検出するように設計されている。

【００２１】前記ＲＯＭ６８には、図３および図４のフ
ローチャートで表される操舵反力制御プログラムを始め
とする各種プログラム，そのプログラムの実行に必要な
各種マップ等が記憶されている。

【００２２】操舵反力制御プログラムの内容を説明する
。まず、概略的に説明すれば、本操舵反力制御プログラ
ムは、路面μと、車両がコーナリング限界を超えない範
囲、すなわち、本実施例においては、車輪がスリップす
ることも車両が横転することもない範囲で車輪が取るこ
とを許容される横すべり角βの最大値である許容横すべ
り角βｍａｘ　との間に一定の関係が成立するという事
実を利用し、実路面μに対応する許容横すべり角βｍａ
ｘ　とステアリングホイールの操舵角δｓｗとの間の関
係から、操舵が過剰である場合には修正操舵時を除いて
パワーステアリング装置２０による操舵アシスト量を減
少させ、これにより操舵反力を増加させるものである。

【００２３】なお、横すべり角βとは、図５に示すよう
に、車輪の回転面と車輪の進行方向との成す角度を意味
する。ちなみに、図においてδは、車輪の回転面と車体
の向きとの成す角度を意味する舵角、γは、車輪の進行
方向と車体の向きとの成す角度を意味する車輪進行角、
Ｆは、コーナリング時に車輪にそれの進行方向と直角な
方向に作用する力を意味するコーナリングフォースをそ
れぞれ示している。

【００２４】路面μと許容横すべり角βｍａｘ　との間
の関係について説明する。車輪の横すべり角βとコーナ
リングフォースＦと路面μとの間には一般に、図６のグ
ラフで表される関係が成立する。このグラフにおいて右
上がりの斜線のハッチングが施された領域は車輪がスリ
ップし易い領域を示し、右下がりの斜線のハッチングが
施された領域は車両が横転し易い領域を示している。横
すべり角βの増加によってコーナリングフォースＦが各
路面μにおけるＦ−βカーブのピーク点を超えると車輪
がスリップし易くなり、また、コーナリングフォースＦ
が、車両の重心点に作用する遠心力と重力との合力の作
用線が旋回外側の車輪（以下、旋回外輪という）の路面
接地点を超えるほど大きくなると、車両が横転し易くな
るからである。

【００２５】なお、右下がりの斜線のハッチングが施さ
れた車両が横転し易い領域は、具体的に次のようにして
求めることができる。すなわち、例えば車両の遠心力が
増加して重力の大きさを超える場合がそれら遠心力と重
力との合力の作用線が旋回外輪の路面接地点を超える場
合に相当すると仮定すれば、車両の重力は前輪荷重と後
輪荷重との和、車両の遠心力は前輪のコーナリングフォ
ースＦと後輪のコーナリングフォースＦとの和であるか
ら、車両が横転し易い領域は、前輪についてはそれのコ
ーナリングフォースＦが増加して前輪荷重の大きさを超
える領域として、後輪についてはそれのコーナリングフ
ォースＦが増加して後輪荷重の大きさを超える領域とし
てそれぞれ求めることができるのである。

【００２６】前述のように、本実施例においては、車両
がコーナリング限界を超えない範囲が、車輪がスリップ
することも車両が横転することもない範囲として把握さ
れている。そのため、車両がコーナリング限界を超えな
い範囲でコーナリングするためには、横すべり角βとコ
ーナリングフォースＦと路面μとの間の関係が図におい
てハッチングが施されていない領域である適正コーナリ
ング領域にあることが必要となる。この適正コーナリン
グ領域内で各路面μに対応する横すべり角βのうちの最
大値が許容横すべり角βｍａｘ　なのであり、それら路
面μと許容横すべり角βｍａｘ　との間には図７のグラ
フで表される関係が成立する。この関係は前輪用のμ−
βｆｍａｘと後輪用のμ−βｒｍａｘとして前記ＲＯＭ
６８に記憶されている。

【００２７】したがって、過剰な操舵を防止するため、
すなわち、車両がコーナリング限界を超えることなく車
両がコーナリングすることができるようにするためには
、ステアリングホイールの操舵角δｓｗに応じた前輪舵
角δｆ　が前輪進行角γｆ　±前輪許容横すべり角βｆ
ｍａｘで規定される許容範囲にあればよいのであり、そ
のため、本操舵反力制御プログラムは、前輪舵角δｆ　
が許容範囲から外れたか否かに応じて操舵反力を制御す
るのである。

【００２８】操舵反力の制御についてさらに説明する。 なお、以下、許容範囲の上限値および下限値という用語
を使用するが、ここにおいて許容範囲の上限値は、許容
範囲を画定する２つの値のうちそれ自身が大きいものを
意味するのであって、２つの値のうち絶対値が大きいも
のを意味するのではなく、また、許容範囲の下限値も同
様に、許容範囲を画定する２つの値のうちそれ自身が小
さいものを意味するのであって、２つの値のうち絶対値
が小さいものを意味するのではない。つまり、許容範囲
の上限値および下限値はそれぞれ、許容範囲の右切り方
向の限界値および左切り方向の限界値を意味するのであ
る。前述のように、操舵角センサ７８は、ステアリング
ホイールが中立位置から右切り操舵されるときを正の操
舵角δｓｗ、左切り操舵されるときを負の操舵角δｓｗ
として検出するように設計されているからである。

【００２９】本操舵反力制御プログラムは、前輪舵角δ
ｆ　が許容範囲の上限値以上である場合には、ステアリ
ングホイールが増し操舵（許容範囲から離れる向きの操
舵）または保舵されるとき（以下、非修正操舵されると
きという）、すなわち、右切り操舵または保舵されると
きにはアクチュエータ６０をＯＮとして操舵アシスト量
を減少させて操舵反力を増加させ、一方、ステアリング
ホイールが修正操舵（許容範囲に近づく向きの操舵）さ
れるとき、すなわち、左切り操舵されるときにはアクチ
ュエータ６０をＯＦＦとして操舵アシスト量を通常値と
して操舵反力を減少させる。

【００３０】本操舵反力制御プログラムはまた、前輪舵
角δｆ　が許容範囲の下限値以下である場合には、非修
正操舵されるとき、すなわち、左切り操舵または保舵さ
れるときにはアクチュエータ６０をＯＮとして操舵アシ
スト量を減少させて操舵反力を増加させ、一方、修正操
舵されるとき、すなわち、右切り操舵されるときにはア
クチュエータ６０をＯＦＦとして操舵アシスト量を通常
値として操舵反力を減少させる。

【００３１】ところで、一般的な車両の後輪は非舵取り
車輪であって、舵角が不変とされている。そのため、従
来までの操舵反力制御技術では、舵取り車輪である前輪
のみがコーナリング限界を超える過剰操舵しか防止する
ことができない。つまり、前輪舵角δｆ　のみが許容範
囲から外れる過剰操舵しか防止することができず、後輪
舵角δｒ　が許容範囲から外れた場合の対処ができない
のである。

【００３２】しかし、本出願人はその問題の解決に有用
な次のような事実を見い出した。それは、前輪舵角δｆ
　が後輪がコーナリング限界を超える大きさである場合
、すなわち、後輪の実横すべり角が許容横すべり角βｒ
ｍａｘを超える大きさである場合には、前輪舵角δｆ　
の変化に基づく車体の向きの変化によって、後輪の実横
すべり角が許容横すべり角βｒｍａｘを超えないように
することができるという事実である。そのため、本実施
例においては、図８に示す一例のように、前輪の事情の
みから決定される前輪舵角δｆ　の許容範囲（前輪進行
角γｆ　±前輪許容横すべり角βｆｍａｘで規定される
ものであって、以下、前輪優先許容範囲という）のうち
後輪の事情のみから決定される前輪舵角δｆ　の許容範
囲（後輪進行角γｒ　±後輪許容横すべり角βｒｍａｘ
で規定されるものであって、以下、後輪優先許容範囲と
いう）に十分近い部分が前輪舵角δｆ　の真正許容範囲
に決定されるようになっている。すなわち、本実施例に
おいては、その真正許容範囲に対応するステアリングホ
イールの操舵範囲である適正操舵範囲が本発明における
ステアリングホイールの適正位置に相当するのである。

【００３３】次に本操舵反力制御プログラムの詳細を図
３および図４のフローチャートに基づいて説明する。

【００３４】まず、図３のステップＳ１（以下、単にＳ
１で表す。他のステップについても同じ）において、Ｒ
ＯＭ６８からの最小許容舵角範囲幅δｆｌｉｍ（これの
機能については後述する）の読み込みを始めとする初期
設定が行われる。

【００３５】続いて、Ｓ２において、前記各種センサか
ら車速Ｖ，操舵角δｓｗ，実路面μ，前・後輪横速度Ｕ
ｆ　，Ｕｒ　が読み込まれる。その後、Ｓ３において、
実路面μに対応する前・後輪許容横すべり角βｆｍａｘ
，βｒｍａｘがそれぞれ前・後輪用のμ−βｍａｘ　マ
ップを用いて決定される。このステップにおいてはさら
に、前記前輪横速度Ｕｆ　を前記車速Ｖで割り算するこ
とによって前輪進行角γｆ　、前記後輪横速度Ｕｒ　を
車速Ｖで割り算することによって後輪進行角γｒ　が決
定される。

【００３６】続いて、Ｓ４において、前輪優先許容範囲
の上限値（γｆ　＋βｆｍａｘ）および下限値（γｆ　
−βｆｍａｘ）と後輪優先許容範囲の上限値（γｒ　＋
βｒｍａｘ）および下限値（γｒ　−βｒｍａｘ）とが
決定され、その後、それらの間の大小関係が判定され、
判定された大小関係が図９に示すケース１〜６のいずれ
に該当するのかが判定される。このステップにおいては
さらに、その判定結果に応じて前輪舵角δｆ　の真正許
容範囲が決定される。以下、この決定の様子を図９を用
いて具体的に説明する。

【００３７】まず、ケース１に該当する場合、すなわち
、前輪優先許容範囲の上限値（以下、単に前輪上限値と
いう。他の上限値および下限値についても同じ），前輪
下限値，後輪上限値および後輪下限値がそれらの順に小
さくなる場合には、前輪優先許容範囲のうち後輪優先許
容範囲に十分近い範囲、すなわち、前輪進行角γｆ　−
前輪許容横すべり角βｆｍａｘ＋最小許容舵角範囲幅δ
ｆｌｉｍ（前記Ｓ１において読み込まれたものである）
を上限値、前輪進行角γｆ　−前輪許容横すべり角βｆ
ｍａｘを下限値とする範囲が真正許容範囲に決定される
。なお、ケース６に該当する場合、すなわち、後輪上限
値，後輪下限値，前輪上限値および前輪下限値がそれら
の順に小さくなる場合には、ケース１の場合に準じて真
正許容範囲が決定される。

【００３８】ケース２に該当する場合、すなわち、前輪
上限値，後輪上限値，前輪下限値および後輪下限値がそ
れらの順に小さくなる場合には、先の場合とは異なり、
前輪優先許容範囲と後輪優先許容範囲とがオーバラップ
するため、そのオーバラップする範囲、すなわち、後輪
上限値を上限値、前輪下限値を下限値とする範囲が真正
許容範囲に決定される。なお、ケース５に該当する場合
、すなわち、後輪上限値，前輪上限値，後輪下限値およ
び前輪下限値がそれらの順に小さくなる場合には、ケー
ス２の場合に準じて真正許容範囲が決定される。

【００３９】ケース３に該当する場合、すなわち、前輪
上限値，後輪上限値，後輪下限値および前輪下限値がそ
れらの順に小さくなる場合にも、前輪優先許容範囲と後
輪優先許容範囲とがオーバラップするため、そのオーバ
ラップする範囲、すなわち、後輪上限値を上限値、後輪
下限値を下限値とする範囲が真正許容範囲に決定される
。なお、ケース４に該当する場合、すなわち、後輪上限
値，前輪上限値，前輪下限値および後輪下限値がそれら
の順に小さくなる場合には、ケース３の場合に準じて真
正許容範囲が決定される。

【００４０】以上のようにして前輪舵角δｆ　の真正許
容範囲が決定された後、図３のＳ５において、前輪舵角
δｆ　の実際値（操舵角δｓｗに応じた前輪舵角δｆ　
の値であって、以下、実前輪舵角δｆａという）とその
真正許容範囲との相対的な関係からアクチュエータ６０
の目標制御状態が決定される。

【００４１】このステップの詳細の一例を図４のフロー
チャートで表す。すなわち、まず、Ｓ５１において、実
前輪舵角δｆａが真正許容範囲の上限値δｆｍａｘ以上
であるか否かが判定され、そうでなければ、Ｓ５２にお
いて、実前輪舵角δｆａが真正許容範囲の下限値δｆｍ
ｉｎ以下であるか否かが判定される。そうでなければ、
今回は実前輪舵角δｆａは真正許容範囲にあるから、Ｓ
５３において、アクチュエータ６０の目標制御状態がＯ
ＦＦに決定される。操舵アシスト量を通常値とする信号
をアクチュエータ６０に供給すべきであると決定される
のである。

【００４２】これに対して、実前輪舵角δｆａが上限値
δｆｍａｘ以上であると仮定すれば、Ｓ５１の判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ５４において、操舵角微分Δδが０以上
であるか否かが判定される。操舵角微分Δδは操舵角δ
ｓｗの今回値から前回値を差し引いた値であって、右切
り操舵される場合には正、左切り操舵される場合には負
となるものである。今回、操舵角微分Δδは０以上であ
ると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５５において
、アクチュエータ６０の目標制御状態がＯＮに決定され
る。今回は実前輪舵角δｆａが上限値δｆｍａｘ以上で
あり、かつ、右切り操舵または保舵すなわち非修正操舵
が行われているから、操舵アシスト量を通常値より減少
させる信号すなわち操舵反力を増加させる信号をアクチ
ュエータ６０に供給すべきであると決定されるのである
。

【００４３】一方、今回、操舵角微分Δδは０以上では
ないと仮定すれば、Ｓ５４の判定がＮＯとなり、Ｓ５３
においてアクチュエータ６０の目標制御状態がＯＦＦに
決定される。今回は実前輪舵角δｆａが上限値δｆｍａ
ｘ以上であるが、左切り操舵すなわち修正操舵が行われ
ているから、操舵アシスト量を通常値に戻させる信号す
なわち操舵反力を減少させる信号をアクチュエータ６０
に供給すべきであると決定されるのである。

【００４４】また、実前輪舵角δｆａは上限値δｆｍａ
ｘより小さく、下限値δｆｍｉｎ以下であると仮定すれ
ば、Ｓ５１の判定はＮＯ、Ｓ５２の判定はＹＥＳとなり
、Ｓ５６において、操舵角微分Δδが０以下であるか否
か、すなわち、非修正操舵時（左切り操舵時または保舵
時）であるか否かが判定される。今回はそうであると仮
定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５５においてアクチ
ュエータ６０の目標制御状態がＯＮに決定される。今回
は実前輪舵角δｆａが下限値δｆｍｉｎ以下である状態
で左切り操舵すなわち増し操舵または保舵された場合で
あるから、操舵反力を増加させる信号をアクチュエータ
６０に供給すべきであると決定されるのである。

【００４５】一方、今回操舵角微分Δδは０より大きい
と仮定すれば、Ｓ５６の判定がＮＯとなり、Ｓ５３にお
いてアクチュエータ６０の目標制御状態がＯＦＦとされ
る。今回は実前輪舵角δｆａが下限値δｆｍｉｎ以下で
あるが、右切り操舵すなわち修正操舵が行われているか
ら、操舵反力を減少させる信号をアクチュエータ６０に
供給すべきであると決定されるのである。

【００４６】その後、図３のＳ６において、Ｓ５におい
て決定された目標制御状態が実現されるようにアクチュ
エータ６０が制御される。

【００４７】したがって、ドライバがステアリングホイ
ールを適正操舵範囲内のある位置から右に操舵し続けた
場合には、図１０のグラフで示すように、実前輪舵角δ
ｆａが上限値δｆｍａｘに至らない間はコントロールバ
ルブ５２の絞り量、すなわち、操舵アシスト用のコント
ロールバルブ２８とパワーシリンダ３２との間の絞り量
が０であって操舵反力が小さいが、上限値δｆｍａｘに
至った後は絞り量が最大とされて操舵反力が大きくされ
る。そして、この状態からドライバが過剰な操舵を解消
すべく、ステアリングホイールを左に操舵する場合には
、コントロールバルブ５２の絞り量が０とされて操舵反
力が小さくされる。

【００４８】逆に、ドライバがステアリングホイールを
適正操舵範囲内のある位置から左に操舵し続けた場合に
は、図１１のグラフで示すように、実前輪舵角δｆａが
下限値δｆｍｉｎに至らない間はコントロールバルブ５
２の絞り量が０であって操舵反力が小さいが、至った後
は絞り量が最大とされて操舵反力が大きくされる。そし
て、この状態からドライバが過剰な操舵を解消すべく、
ステアリングホイールを右に操舵する場合には、コント
ロールバルブ５２の絞り量が０とされて操舵反力が小さ
くされる。

【００４９】その結果、本実施例においては、操舵が過
剰である場合には、非修正操舵時には操舵アシスト量の
減少すなわち操舵反力の増加が行われる一方、修正操舵
時には操舵アシスト量の減少すなわち操舵反力の増加が
禁止されるから、過剰操舵解消のための修正操舵の方向
を感知でき、その修正操舵を素早く行い得、過剰操舵を
解消する際の操縦性が向上するという効果が得られる。

【００５０】さらに、本実施例においては、操舵が過剰
である場合には、増し操舵されているときのみならず保
舵されているときにも、操舵反力の増加が行われるため
、保舵時にも操舵が過剰である旨がドライバに伝えられ
、操縦性がさらに向上するという効果も得られる。

【００５１】なお付言すれば、路面μと許容横すべり角
βｍａｘ　との間に一定の関係が成立するという事実を
利用して実路面μに対応する許容横すべり角βｍａｘ　
を決定するという技術は、本出願人の特許願（整理番号
：ＴＳＮ９１０７６５）の明細書に記載されているよう
に、許容横すべり角βｍａｘ　を正確かつ簡単に決定し
得るという効果をもたらすものである。そのため、本実
施例のように、この技術を採用しつつ本発明を実施すれ
ば、過剰操舵の有無が正確に判定されてその過剰操舵が
確実に防止することができるという効果が得られる。

【００５２】なお、本実施例は次のように変更すること
ができる。例えば、図３のＳ６は、アクチュエータ６０
の制御に加えて、操舵が過剰である場合には、その旨を
ランプ，ブザー等でドライバに警告したり、強制的に車
両を減速させるべくエンジンのスロットルバルブの開度
を減少させる指令または車輪のブレーキを作用させる指
令を発するステップとすることができる。

【００５３】また、本実施例においては、操舵反力を増
加させる必要があると判定されれば直ちにコントロール
バルブ５２の絞り量を最大とし、その必要がないと判定
されれば直ちにコントロールバルブ５２の絞り量を０と
するようになっていた。コントロールバルブ５２におけ
る絞り量の変化が瞬間的に行われるようになっていたの
である。しかし、絞り量の変化がやや長い時間かけて（
連続的に）行われるようにしてもよい。例えば、図１０
および図１１に破線のグラフで示すように絞り量を変化
させてもよいのである。

【００５４】また、本実施例においては、前輪優先許容
範囲と後輪優先許容範囲とから前輪舵角δｆ　の真正許
容範囲が決定されるようになっていたが、前輪優先許容
範囲をそのまま真正許容範囲に決定することができるの
はもちろんである。

【００５５】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、コンピュータの、図４のＳ５３，５４およ
び５６を実行する部分が操舵アシスト量制御式の操舵反
力増加抑制手段を構成しているのである。

【００５６】本発明の別の実施例である操舵反力制御装
置を図１２〜図１４に基づいて説明する。なお、この操
舵反力制御装置の基本的な構成は図１の実施例と共通す
るため、その部分については先の実施例と共通の符号を
付すことによって文章による詳細な説明を省略する。

【００５７】図１２に示すように、本操舵反力制御装置
は、操舵アシスト用の前記ポンプ２４とは別のポンプ１
００を操舵反力制御用として備えている。このポンプ１
００は操舵アシスト用の前記コントロールバルブ２８と
同様な構成を持つコントロールバルブ１０２を経て、パ
ワーピストン１０４の前後にそれぞれシリンダ右室１０
６およびシリンダ左室１０８が形成された反力シリンダ
１１２と、前記リザーバタンク２２とに接続されている
。コントロールバルブ１０２は、ポンプ１００と反力シ
リンダ１１２とリザーバタンク２２との間のオイルの流
通状態を制御するものであるが、コントロールバルブ２
８とは異なり、それの作動状態がソレノイド，電動モー
タ等を主体とするアクチュエータ１１４により電気的に
制御されるようになっている。

【００５８】上記パワーピストン１０４の一端は結合機
構１１６により前記ステアリングバー１４に一体移動可
能に結合されており、パワーピストン１０４の作動力が
ステアリングバー１４に付与されるようになっている。 また、上記コントロールバルブ１０２と並列にリリーフ
バルブ１１８が接続されている。

【００５９】コントローラ１２０のＲＯＭ６８には、図
１３のフローチャートで表される操舵反力制御プログラ
ムが図３の操舵反力制御プログラムに代えて記憶されて
いる。ＲＯＭ６８にはさらに、図７のグラフで表される
μ−βｍａｘ　マップを始めとする各種マップが記憶さ
れている。また、前記Ｉ／Ｏ７４の出力部にはアクチュ
エータ１１４に加えてポンプ１００も接続されている。

【００６０】図１３の操舵反力制御プログラムを説明す
る。なお、このプログラムは図３のものと同様にして、
前・後輪許容横すべり角βｆｍａｘ，βｒｍａｘの決定
と、前輪舵角δｆ　の真正許容範囲の決定とを行った後
、その決定結果に基づいて操舵反力を制御するものであ
るため、両者に共通の部分については簡単に、本実施例
に特有の部分については詳細に説明する。

【００６１】まず、Ｓ１０１において、ＲＯＭ６８から
の最小許容舵角範囲幅δｆｌｉｍの読み込みを始めとす
る初期設定が行われ、続いて、Ｓ１０２において、前記
車速センサ７６，操舵角センサ７８，路面μセンサ８０
および横速度センサ８２，８４からそれぞれ、車速Ｖ，
操舵角δｓｗ，実路面μ，前・後輪横速度Ｕｆ　，Ｕｒ
　が読み込まれる。その後、Ｓ１０３において、実路面
μに対応する前輪許容横すべり角βｆｍａｘと後輪許容
横すべり角βｒｍａｘとが前記μ−βｍａｘ　マップを
用いて決定され、さらに、前輪横速度Ｕｆ　と車速Ｖと
から前輪進行角γｆ　、後輪横速度Ｕｒ　と車速Ｖとか
ら後輪進行角γｒ　が決定される。続いて、Ｓ１０４に
おいて、前輪優先許容範囲の上限値（γｆ　＋βｆｍａ
ｘ）および下限値（γｆ　−βｆｍａｘ）と後輪優先許
容範囲の上限値（γｒ　＋βｒｍａｘ）および下限値（
γｒ　−βｒｍａｘ）との間の大小関係が判定され、こ
の判定結果に応じて前輪舵角δｆ　の真正許容範囲が決
定される。真正許容範囲の上限値δｆｍａｘと下限値δ
ｆｍｉｎとが決定されるのである。

【００６２】その後、Ｓ１０５において、実前輪舵角δ
ｆａが上限値δｆｍａｘ以上であるか否かが判定され、
そうであれば、前記コントロールバルブ１０２により反
力シリンダ１１２に左切り圧を発生させるべきであると
判定される。そうでなければ、実前輪舵角δｆａが下限
値δｆｍｉｎ以下であるか否かが判定され、そうであれ
ば、コントロールバルブ１０２により反力シリンダ１１
２に右切り圧を発生させるべきであると判定される。実
前輪舵角δｆａが、下限値δｆｍｉｎより大きく、かつ
、上限値δｆｍａｘより小さい場合には、コントロール
バルブ１０２により反力シリンダ１１２に左切り圧も右
切り圧も発生させるべきでないと判定される。続いて、
Ｓ１０６において、Ｓ１０５の判定に応じて前記アクチ
ュエータ１１４が制御される。

【００６３】したがって、図１４に示すように、ドライ
バがステアリングホイールを適正操舵範囲内のある位置
から例えば右に操舵し続けた場合には、実前輪舵角δｆ
ａが上限値δｆｍａｘに達しない間はコントロールバル
ブ１０２が非作用状態に保たれ、反力シリンダ１１２に
右切り圧も左切り圧も発生しないが、さらに右に操舵し
続けた結果、実前輪舵角δｆａが上限値δｆｍａｘに達
した後はコントロールバルブ１０２が作用させられて反
力シリンダ１１２に左切り圧が発生し、これにより、み
かけ路面反力が増加する。

【００６４】この状態からドライバが過剰な操舵を解消
すべくステアリングホイールを左に修正操舵した場合に
は、実前輪舵角δｆａが上限値δｆｍａｘに達しない限
り、依然としてコントロールバルブ１０２により反力シ
リンダ１１２に左切り圧が発生させられる。このとき、
この左切り圧による作動力は今回の修正操舵と同じ方向
に作用させられ、結局、修正操舵が反力シリンダ１１２
によってアシストされることになる。なお、これらの事
情はドライバがステアリングホイールを適正操舵範囲内
のある位置から左に操舵し続けた結果、実前輪舵角δｆ
ａが下限値δｆｍｉｎを超える場合も同様である。

【００６５】以上要するに、本実施例においては、操舵
が過剰である場合には、修正操舵時であるか否かを問わ
ず、その過剰な操舵を打ち消す力をステアリングバー１
４に付与し、これにより、非修正操舵時（保舵時を含む
）には操舵反力を増加させる一方、修正操舵時には操舵
反力を減少させるのであり、その結果、過剰操舵解消の
ための修正操舵を素早く行い得るという効果が得られる
のである。

【００６６】なお、本実施例においては、コントロール
バルブ１０２における右切り圧または左切り圧の変化が
瞬間的に行われるようになっていたが、右切り圧または
左切り圧の変化がやや長い時間かけて（連続的に）行わ
れるようにしてもよい。例えば、図１４に破線のグラフ
で示すように右切り圧または左切り圧を変化させてもよ
いのである。

【００６７】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、ポンプ１００，コントロールバルブ１０２
，反力シリンダ１１２，アクチュエータ１１４，リリー
フバルブ１１８およびコンピュータの、図１３の操舵反
力制御プログラムを実行する部分がみかけ路面反力制御
式の操舵反力増加抑制手段を構成しているのである。

【００６８】本発明のさらに別の二つの実施例である操
舵反力制御装置をそれぞれ図１５および図１６に基づい
て説明する。なお、これら操舵反力制御装置は図１２の
実施例と機械的な構成のみが異なるものであるため、そ
の異なる部分についてのみ説明する。

【００６９】まず、図１５の操舵反力制御装置は、操舵
反力制御が操舵アシスト用のポンプ２４を流用する形式
を採用している。具体的には、ポンプ２４と操舵アシス
ト用のコントロールバルブ２８とを互いに接続する通路
１３０の途中に操舵反力制御用のコントロールバルブ１
０２が接続されている。操舵反力制御用のコントロール
バルブ１０２と操舵アシスト用のコントロールバルブ２
８とが互いに直列に接続されているのである。

【００７０】このように構成された操舵反力制御装置に
おいては、ステアリングホイールが適正操舵範囲内のあ
る位置から例えば右に操舵された場合には、その操舵が
過剰ではないと仮定すれば、ポンプ２４から吐き出され
たオイルがコントロールバルブ１０２を反力シリンダ１
１２への供給なしで通過し、その後、コントロールバル
ブ２８によりパワーシリンダ３２のシリンダ右室４４に
送り込まれる。これにより、パワーピストン４８に図に
おいて右方に向かう操舵アシスト力が発生するとともに
、シリンダ左室４６内のオイルがコントロールバルブ２
８を経てリザーバタンク２２に排出される。

【００７１】その後、ステアリングホイールがさらに右
に操舵されたためその操舵が過剰となったと仮定すると
、ポンプ２４から吐き出されたオイルがコントロールバ
ルブ１０２により反力シリンダ１１２のシリンダ左室１
０８に送り込まれる一方、シリンダ右室１０６内のオイ
ルがコントロールバルブ１０２および２８を経てパワー
シリンダ３２のシリンダ右室４４に送り込まれる。その
結果、反力シリンダ１１２のパワーピストン１０４に図
において左方に向かう作動力が発生し、ステアリングバ
ー１４の、左方に向かうみかけ路面反力が増加すると同
時に、パワーシリンダ３２のパワーピストン４８に図に
おいて右方に向かう操舵アシスト力が発生する。つまり
、操舵アシスト力を打ち消すみかけ路面反力が増加して
操舵反力が増加するのである。

【００７２】この状態からステアリングホイールが左に
操舵され、かつその操舵が未だ過剰であると仮定すれば
、コントロールバルブ１０２から排出されたオイルがコ
ントロールバルブ２８によりパワーシリンダ３２のシリ
ンダ左室４６に送り込まれ、ステアリングバー１４に図
において左方に向かう操舵アシスト力が発生する。つま
り、反力シリンダ１１２の圧力に基づく作動力と操舵ア
シスト力とが共に右方を向いてステアリングバー１４に
発生するのであり、反力シリンダ１１２とパワーシリン
ダ３２との双方によって修正操舵がアシストされてドラ
イバは過剰操舵解消のための修正操舵を軽い力で簡単に
行い得るのである。

【００７３】すなわち、本実施例においては、ポンプ２
４，コントロールバルブ１０２，アクチュエータ１１４
，反力シリンダ１１２，リリーフバルブ１１８およびコ
ンピュータの、図１４の操舵反力制御プログラムを実行
する部分がみかけ路面反力制御式の操舵反力増加抑制手
段を構成しているのである。

【００７４】一方、図１６の操舵反力制御装置も、操舵
反力制御が操舵アシスト用のポンプ２４を流用する形式
を採用している。具体的には、ポンプ２４とコントロー
ルバルブ２８とを互いに接続する通路１３０の途中に接
続された分流弁１４０を有する。

【００７５】ところで、図１７のグラフに示すように、
ポンプ２４から吐き出されるオイルの流量はポンプ回転
数の増加に応じて増加するのであるが、操舵アシスト用
として本来必要な流量は高回転域ではほぼ一定に保たれ
るため、余分なオイルはコントロールバルブ２８を経て
リザーバタンク２２に還流させられる。一方、みかけ路
面反力の増加が必要となる時期は普通、車速が早い高速
域、すなわちポンプ２４の回転が早い高回転域である。 このような事情に基づき、この操舵反力制御装置は、リ
ザーバタンク２２に還流させられるべき余分なオイルを
有効に利用して反力シリンダ１１２を作動させるのであ
る。

【００７６】すなわち、本実施例においては、ポンプ２
４，分流弁１４０，コントロールバルブ１０２，アクチ
ュエータ１１４，反力シリンダ１１２，リリーフバルブ
１１８およびコンピュータの、図１４の操舵反力制御プ
ログラムを実行する部分がみかけ路面反力制御式の操舵
反力増加抑制手段を構成しているのである。

【００７７】以上、本発明のいくつかの実施例を図面に
基づいて説明したが、これらの他にも、特許請求の範囲
を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で本発明を実施することができる
のはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である操舵反力制御装置を示
す系統図である。

【図２】図１におけるコントロールバルブ５２およびア
クチュエータ６０の詳細を示す正面断面図である。

【図３】図１のＲＯＭに記憶されている操舵反力制御プ
ログラムを示すフローチャートである。

【図４】図３のＳ５の詳細を示すフローチャートである
。

【図５】横すべり角βと舵角δと車輪進行角γとの関係
を説明するための図である。

【図６】横すべり角βとコーナリングフォースＦと路面
μとの間の関係を説明するための図である。

【図７】図１のＲＯＭに記憶されているμ−βｍａｘ　
マップを説明するための図である。

【図８】図３の操舵反力制御プログラムを説明するため
の図である。

【図９】図３の操舵反力制御プログラムを説明するため
の表である。

【図１０】図３の操舵反力制御プログラムを説明するた
めのグラフである。

【図１１】図３の操舵反力制御プログラムを説明するた
めのグラフである。

【図１２】本発明の別の実施例である操舵反力制御装置
を示す系統図である。

【図１３】図１２のＲＯＭに記憶されている操舵反力制
御プログラムを示すフローチャートである。

【図１４】図１３の操舵反力制御プログラムを説明する
ためのグラフである。

【図１５】本発明の別の実施例である操舵反力制御装置
を示す系統図である。

【図１６】本発明の別の実施例である操舵反力制御装置
を示す系統図である。

【図１７】図１６のポンプの用途を説明するためのグラ
フである。

【符号の説明】

２０　　パワーステアリング装置 ２８　　コントロールバルブ ３２　　パワーシリンダ ５２　　コントロールバルブ ６０　　アクチュエータ ６４　　コントローラ ８０　　路面μセンサ １００　　ポンプ １０２　　コントロールバルブ １１２　　反力シリンダ １１４　　アクチュエータ １２０　　コントローラ １４０　　分流弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両のドライバによるステアリングホ
   イールの操舵が過剰である場合には、ドライバがステア
   リングホイールから受ける操舵反力を増加させる操舵反
   力制御装置において、前記ドライバにより前記ステアリ
   ングホイールを適正位置に修正する修正操舵が行われて
   いる場合には、前記操舵反力の増加を抑制する操舵反力
   増加抑制手段を設けたことを特徴とする操舵反力制御装
   置。