JPH06340262A

JPH06340262A - 操舵補助装置付き車両

Info

Publication number: JPH06340262A
Application number: JP12899993A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Tetsushi Mimuro; 哲志御室; Tadashi Sugawara; 正菅原; Takahiro Maemura; 高広前村; Tadao Tanaka; 忠夫田中
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-13
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JP2959331B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、操舵補助装置付き車両に関し、運
転者の覚醒度が低下した時に、パワーステアリング機構
を調整して操舵力に変化を与えて運転者に注意を促すこ
とができるようにすることを目的とする。【構成】ステアリングホイール１と、操舵力伝達系３
と、パワーステアリング機構４とをそなえるともに、操
舵力アシスト量を変更しうるアシスト量可変機構３１を
そなえた車両において、操作者の覚醒度を検出する覚醒
度検出手段３７と、覚醒度検出手段３７からの検出情報
に基づいて操作者の覚醒度が通常状態のときには通常制
御によりアシスト量可変機構３１を制御し、操作者の覚
醒度が低下状態のときには操舵力アシスト量が不規則に
変化する覚醒度向上制御によりアシスト量可変機構３１
を制御する可変機構制御手段３３とを設けるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アシスト量可変のパワ
ーステアリング機構をそなえた車両に関し、特に、ドラ
イバの覚醒度が低下した時に、パワーステアリング機構
のアシスト状態の調整によりドライバに注意を促すよう
にした、操舵補助装置付き車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ステアリングホイールを操作する
力（以下、操舵力という）をアシストするために、パワ
ーステアリング装置が普及している。このようなパワー
ステアリング装置により、例えば大型車や幅太タイヤを
操舵輪に用いた車両等の、大きな操舵力が要求される車
両でも、小さな操舵力で操舵を行なうことができ、所謂
ハンドルの重さが解消される。

【０００３】このパワーステアリング装置としては、油
圧シリンダ機構を利用して油圧により操舵アシストする
油圧式パワーステアリング装置が一般的に用いられてい
るが、この油圧式パワーステアリング装置にも、油圧ポ
ンプをエンジンにより駆動させるものと、電動モータに
より駆動させるものとがある。このほか、電動モータに
より操舵アシストする電動パワーステアリング装置も開
発されている。

【０００４】ところで、このようなパワーステアリング
装置では、操舵アシスト量を可変にしたものが開発され
ている。例えば、エンジンポンプ式の油圧ポンプによる
ものでは、油圧系にバルブを介装して、これを調整する
ことでアシスト量を調整し、電動式の油圧ポンプによる
ものでは、電動モータ自体の出力調整によりアシスト量
を調整している。

【０００５】このようなものでは、例えば、車速に応じ
て、低速時にはステアリングホイール（ハンドル）を軽
く操作できるように操舵アシスト量を多くして、中高速
時には高速になるのにしたがってステアリングホイール
が安定するように操舵アシスト量を少なくするようにし
た車速感応型パワーステアリング装置が開発されてい
る。

【０００６】このように操舵アシスト量が可変のものの
場合、上述のように車速に感応させるなど、操舵アシス
トの要求度に応じて、規則的にアシスト量が変化するよ
うに調整するのが好ましい。逆に、アシスト量の調整が
不規則であると、操舵時にドライバが違和感を感じてし
まう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ドライバは
運転中に疲労等により眠気におそわれることがある。こ
のような場合には、ドライバが自ら適切に休息をとるの
が本来望むべき対策ではあるが、不意に眠気におそわれ
たり、疲労の蓄積に気付かなかったりした場合に、ドラ
イバに何らかの注意を促すようにできれば、車両の運行
をより安全に行なうことができる。

【０００８】つまり、ドライバの覚醒度が低下した時に
は、ドライバに覚醒度の低下を気付かせるように注意を
促すことが考えられ、この場合、覚醒度を検出する手段
と、注意を促す手段とが必要になる。このうち、注意を
促す手段としては、例えば警告ブザー等の音を利用した
ものが考えられるが、このような専用の警告ブザーを設
けなくてはならない場合、コスト増になり、ドライバ以
外の乗員にとっては、うるさく感じられたりすることが
考えられる。

【０００９】これに対して、パワーステアリング機構の
アシスト量を不規則に変化させてドライバに違和感を与
えることによって、覚醒度の低下をドライバに認識させ
ることが考えられる。本発明は、上述のような観点から
創案されたもので、アシスト量可変のパワーステアリン
グ機構をそなえた車両において、ドライバの覚醒度の低
下時にパワーステアリング機構のアシスト量を不規則に
変化させて、操舵力に変化を与えることによりドライバ
に注意を促すことができるようにした、操舵補助装置付
き車両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】このため、本発明の操舵
補助装置付き車両は、人為的な操舵力を入力されるステ
アリングホイールと、該ステアリングホイール側と該操
舵輪側との間に介設されて該操舵輪を該ステアリングホ
イールの状態に対応した角度に操舵する操舵力伝達系
と、該操舵力伝達系に付設され、該人為的な操舵力の入
力時に操舵状態に対応して操舵力をアシストするパワー
ステアリング機構とをそなえるともに、該パワーステア
リング機構による操舵力アシスト量を変更しうるアシス
ト量可変機構をそなえた車両において、該人為的な操舵
力を入力する操作者の覚醒度を検出する覚醒度検出手段
と、該覚醒度検出手段からの検出情報に基づいて、該操
作者の覚醒度が通常状態のときには、該人為的な操舵力
の入力時に操舵状態に対応した安定した操舵力アシスト
量が発揮される通常制御により該アシスト量可変機構を
制御し、該操作者の覚醒度が低下状態のときには、該人
為的な操舵力の入力時に操舵状態に対して操舵力アシス
ト量が不規則に変化する覚醒度向上制御により該アシス
ト量可変機構を制御する可変機構制御手段とが設けられ
ていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】上述の本発明の操舵補助装置付き車両では、ス
テアリングホイールから人為的な操舵力が入力される
と、ステアリングホイール側と操舵輪との間に介設され
た操舵力伝達系により、操舵輪はステアリングホイール
の状態に対応した角度に操舵される。

【００１２】この時、パワーステアリング機構を通じて
操舵力がアシストされるが、同時に、人為的な操舵力を
入力する操作者の覚醒度が覚醒度検出手段により検出さ
れ、この検出情報に基づいて、アシスト量可変機構が制
御されて、パワーステアリング機構の操舵力アシスト量
が変更される。つまり、可変機構制御手段によるアシス
ト量可変機構の制御は、覚醒度検出手段からの検出情報
に基づいて、操作者の覚醒度が通常状態のときには、人
為的な操舵力の入力時に操舵状態に対応した安定した操
舵力アシスト量が発揮される通常制御となる。

【００１３】また、操作者の覚醒度が低下状態のときに
は、人為的な操舵力の入力時に操舵状態に対して操舵力
アシスト量が不規則に変化する覚醒度向上制御となる。
この覚醒度向上制御では、操舵アシスト量の不規則な変
化を操舵違和感として感じとり、覚醒度を高められる。

【００１４】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の操舵補助装置付き車両について説明すると、図１はそ
の油圧系統を模式的に示す油圧回路図、図２はその要部
の構成を模式的に示す断面図、図３はその要部の構成を
示す断面図であって図２におけるＳ１−Ｓ１断面図、図
４はその要部の構成を示す断面図であって図２における
Ｓ２−Ｓ２断面図、図５はその作動状態を模式的に示す
断面図、図６はその作動状態を示す模式図、図７はその
作用を説明するためのフローチャート、図８〜図１０は
その作用を説明するための特性図、図１１はその油圧系
統の変形例を模式的に示す油圧回路図である。

【００１５】図１に示すように、車両のステアリングホ
イール１から図示しない操舵輪に亘ってそなえられた操
舵力伝達系３には、パワーステアリング機構４が設けら
れており、このパワーステアリング機構４によりステア
リングホイール１に操舵力が入力されると、車両の操舵
状態に応じて、操舵力がアシストされるようになってい
る。

【００１６】この実施例のパワーステアリング機構４
は、油圧により操舵力をアシストする油圧式パワーステ
アリング機構として構成されており、所定の油圧の作動
油をパワーステアリング機構４の油圧シリンダ４Ａに供
給することにより、ドライバ（又は、ドライバ）の操舵
力を低減できるようになっている。この操舵力伝達系３
は、図２に示すように、トーションバー１０９，ステア
リングギア３Ａ，インプットシャフト１１１，アウトプ
ットシャフト１０５ａによって構成されている。

【００１７】また、図１に示すように、ステアリングホ
イール１にはステアリングシャフト１Ａが連結されてお
り、このステアリングシャフト１Ａは図示しないジョイ
ント部を介して図２に示すようなインプットシャフト１
１１に連結されている。このインプットシャフト１１１
は、図２に示すような中空状に形成されており、その内
側には、インプットシャフト１１１と同一の軸心上にト
ーションバー１０９が設けられている。

【００１８】このトーションバー１０９は、その上端部
においてインプットシャフト１１１に固定されており、
その下端部ではアウトプットシャフト１０５ａに連結さ
れている。また、図２に示すように、ステアリングギア
３Ａ内には、ラック２とピニオン１０５とが設けられて
おり、ピニオン１０５は、アウトプットシャフト１０５
ａに接続されている。これにより、アウトプットシャフ
ト１０５ａの回転に応じてラック２が移動するようにな
っている。

【００１９】つまり、ステアリングホイール１に操舵力
が入力されると、この操舵力がステアリングシャフト１
Ａ及びインプットシャフト１１１を介してトーションバ
ー１０９に伝達される、このトーションバー１０９が捩
じられながらピニオン１０５に操舵力を伝達するように
なっている。ところで、図１に示すように、この車両に
は、電動モータ２２により駆動されるオイルポンプ２３
が設けられており、このオイルポンプ２３により、作動
油がリザーバタンク（又は、オイルリザーバ）１１から
吸い上げられるようになっている。

【００２０】この電動モータ２２は、後述する可変機構
制御手段としてのコントローラユニット３３からの指令
信号に応じて供給電力を調整されて運転状態が制御さ
れ、作動油の油圧を制御できるようになっている。そし
て、このオイルポンプ２３から吐出された作動油は、こ
の後、二方向に分岐するようになっており、このうち、
一方の油路がパワーステアリング機構４に接続されてい
る。これにより、作動油が油圧シリンダ４Ａに供給され
るようになっている。

【００２１】ここで、このパワーステアリング機構４の
油圧経路について詳述すると、図２に示すように、ステ
アリングギア３Ａのハウジング１１４内には、ロータリ
バルブ１１６が設けられている。このロータリバルブ１
１６は、ハウジング１１４内で回転可能な筒状のアウタ
バルブ１１７と、インプットシャフト１１１に一体に設
けられた筒状のインナバルブ１１８とから構成されてい
る。

【００２２】そして、ロータリバルブ１１６は、ステア
リングホイール１から入力される操舵力によって、トー
ションバー１０９が捩じられると、アウタバルブ１１７
とインナバルブ１１８との間で相対的な変位が発生し
て、このアウタバルブ１１７とインナバルブ１１８との
相対変位に応じて作動油が油圧シリンダ４Ａ供給される
ようになっているのである。

【００２３】また、図２に示すように、アウタバルブ１
１７には流入ポート１１７ａが形成されており、ハウジ
ング１０３に設けられた流入口１１９に連通している。
これと同様に、インナバルブ１１８には流出ポート１１
８ａが形成されて、ハウジング３に設けられた流出口１
２０に連通している。また、アウタバルブ１１７には出
力ポート（図示省略）が形成され、ハウジング１０３に
設けられた一対の出力ポート部１２１，１２２に連通し
ている。また、出力ポート部１２１，１２２は、油路を
通じて油圧シリンダ４Ａ（図１参照）に接続されてい
る。

【００２４】油圧シリンダ４Ａ内のラック２の一部は、
ピストンロッドとして機能し油圧シリンダ４Ａ内で摺動
自在になっている。また、このピストンロッドの一部に
は、ピストンが設けられており、このピストンにより、
油圧シリンダ４Ａ内の長手方向両側（左右）に油圧室が
形成されている。そして、図１に示すように、これらの
左右の油圧室にそれぞれ連通するような一対の入力ポー
ト１２６，１２７が、油圧シリンダ４Ａに設けられてお
り、これらの入力ポート１２６，１２７は、流路１２
８，１２９を介して出力ポート部１２１，１２２に接続
されている。

【００２５】図１，図２に示すステアリングギア３Ａの
ハウジング１０３の流入口１１９は、図１に示すオイル
ポンプ２３に接続されており、又、ハウジング１０３の
流出口１２０はオイルリザーバ１１に接続されて、油圧
シリンダ４Ａの油圧回路が構成されている。そして、ロ
ータリバルブ１１６のアウタバルブ１１７とインナバル
ブ１１８とが相対的に変位すると、操舵力及び操舵方向
に応じた油圧がロータリバルブ１１６から油圧シリンダ
４Ａ内の油圧室に供給されるようになっており、これに
より、操舵輪は油圧でアシストされながら操舵されるよ
うになっているのである。

【００２６】ところで、図１に示すように、このパワー
ステアリング機構４には、パワーステアリング機構４か
らのアシスト量を調整するアシスト量可変機構３１が設
けられている。ここではこのアシスト量可変機構３１
は、電子制御式パワーステアリング制御バルブ（ＥＰＳ
バルブ）により構成されており、ＥＰＳバルブを通じて
油圧シリンダ４Ａの油圧状態が調整されるようになって
いる。

【００２７】なお、この電子制御式パワーステアリング
については、例えば、車速センサ等で検出した情報に基
づいてＥＰＳバルブ等の作動を図示しないＥＣＵ（エレ
クトロニック・コントロール・ユニット）により電子制
御しながら、操舵アシスト量を調整できるようにしたも
のである。また、この車両の操舵力伝達系３には、上記
のＥＰＳバルブとともに、反力発生手段３０が併設され
ており、この反力発生手段３０を調整することにより、
アシスト量可変機構３１（すなわち、ＥＰＳバルブ）に
よるアシスト量を制御することができるようになってい
る。

【００２８】この反力発生手段３０は、例えば以下のよ
うに構成される。図２に示すように、パワーステアリン
グ機構４におけるインプットシャフト１１１の下端部１
３７は、インプットシャフト１１１をトーションバー１
０９の軸心方向に沿って下方へ延長された状態になって
いる。この下端部１３７の周囲はケーシング１０３内に
格納されており、下端部１３７とケーシング１０３との
間には円形の室１４７が形成されている。また、この室
１４７の内部には、アウトプットシャフト１０５ａと一
体に連結された大径部分１３８が回転自在に収容されて
いる。

【００２９】大径部分１３８は、ロータリバルブ１１６
のアウタバルブ１１７にピン１３６を介して連結されて
いる。また、大径部分１３８の外周面の全体にはインナ
スリーブ１３９が嵌め込まれ、このインナスリーブ１３
９とケーシング１０３との間には、アウタスリーブ１４
０が回転自在に嵌め込まれている。図３，図４に示すよ
うに、大径部分１３８の内部には、偏平な凹部状の室１
４１が形成されている。

【００３０】また、大径部分１３８で覆われた下端部１
３７には、半径方向の外側に張り出す板状の張出し部
（被押圧部）１４２がそれぞれ形成されている。張出し
部１４２は、いずれも室１４１の長さ及び幅寸法よりも
小さな外形に形成され、張出し部１４２は室１４１に同
心的に遊嵌されている。また、板状の張出し部１４２と
偏平な室１４１との隙間は、ロータリバルブ１１６の作
動角を補償するに必要な領域が設定できる寸法に定めら
れ、トーションバー１０９がインプットシャフト１１１
に対して所定角度の範囲で捩じられるようになってい
る。

【００３１】また、室１４１を挟む両側の部分には、張
出し部１４２を挟んで直列に連なるように、４つの円形
の孔部１４３が対称に形成されている。そして、これら
各孔部１４３には、それぞれプランジャ（押圧子）１４
４ａ，１４４ｂが軸方向に摺動自在に嵌挿されている。
また、各プランジャ１４４ａ，１４４ｂの先端中央には
突起１４２ａが形成され、突起１４２ａにより張出し部
１４２が押圧されるようになっている。

【００３２】また、プランジャ１４４ａ，１４４ｂの後
端面とインナスリーブ１３９とで囲まれた孔部分には、
それぞれ油圧室１４５，１４６が形成されている。以
下、これら対称な４つの油圧室１４５，１４６のうち、
室１４１に対して時計方向後側の２つのものを第１油圧
室１４５、室１４１に対して時計方向前側の２つのもの
を第２油圧室１４６とする。

【００３３】また、図２に示すように、インナスリーブ
１３９の外周面の上部には、第１環状油路１４８が設け
られ、インナスリーブ１３９の外周面の下部には第２環
状油路１４９が設けられている。また、図３に示すよう
に、インナスリーブ１３９の第１油圧室１４５と対応す
る位置には、それぞれ第１孔路１５０ａが設けられてお
り、第１環状油路１４８は、各第１孔路１５０ａを介し
て、２つの第１油圧室１４５に連通している。これと同
様に、図４に示すように、インナスリーブ１３９の第２
油圧室１４６と対応する位置には、それぞれ第２孔路１
５０ｂが設けられており、第２環状油路１４９は、各第
２孔路１５０ｂを介して、２つの第２油圧室１４６に連
通している。

【００３４】さらに、図２に示すように、アウタスリー
ブ１４０の外周面の上部には第１環状油路１５１が設け
られ、アウタスリーブ１４０の外周面の下部には第２環
状油路１５２が設けられている。なお、図中の符号１５
３は、油路シール用のＯリングである。また、図３，図
４に示すように、アウタスリーブ１４０の第１環状油路
１５１は、ケーシング１０３に形成された第１入出口１
５４に連通し、アウタスリーブ１４０の第２環状油路１
５２はケーシング１０３に形成された第２入出口１５５
に連通している。

【００３５】アウタスリーブ１４０には、第１連通孔１
６１，１６１が設けられており、これらの連通孔１６
１，１６１を介して、インナスリーブ１３９の第１環状
油路１４８とアウタスリーブ１４０の第１環状油路１５
１とが連通するようになっている。また、アウタスリー
ブ１４０には、第２連通孔１６２，１６２も設けられて
おり、これらの第２連通孔１６２，１６２を介して、イ
ンナスリーブ１３９の第２環状油路１４９とアウタスリ
ーブ１４０の第２環状油路１５２とが連通するようにな
っている。

【００３６】さらに、この車両には、上記の反力発生手
段３０の作動状態を制御するためのモード切替バルブ８
が設けられており、上述のオイルポンプ２３から二方向
に分岐した油路のうち、他方の油路がこのモード切替バ
ルブ８に接続されている。そして、このモード切替バル
ブ８を制御することにより反力発生手段３０が制御され
るようになっている。

【００３７】このモード切替バルブ８は、例えばソレノ
イドバルブとして構成されており、通常は、左右のリタ
ーンスプリング１６，１６の付勢力の釣合いにより、バ
ルブが閉じられてドレーン状態になっている。そして、
このモード切替バルブ８は、後述するコントローラユニ
ット３３からの制御信号に基づいてバルブ８が図中左右
方向に駆動されるようになっており、これにより反力発
生手段３０に所要の作動油が供給されるようになってい
る。

【００３８】また、コントローラユニット３３には各種
のセンサが接続されており、これらのセンサからの情報
に基づいて、電動モータ２２及びモード切替バルブ８の
作動が制御されるようになっている。そして、このコン
トローラユニット３３には、図１に示すようなストロー
クセンサ２０と車速検出手段３４とエンジン回転数検出
手段３５と操舵情報検出手段３６と覚醒度検出手段３７
とが接続されている。

【００３９】覚醒度検出手段３７は、ドライバの覚醒状
態を検知するセンサであって、例えば、ドライバの心拍
数等から覚醒度（つまり、例えば、居眠りをしていない
かどうか等の度合い）を演算して、コントローラユニッ
ト３３にこれを出力するようになっている。また、例え
ば特開昭６３−１４２４７８や特開平３−１５６３１０
に開示されている白線を認識して検出するような技術を
用いても、ドライバの覚醒度を検出することができる。

【００４０】そして、このような白線認識装置を用いれ
ば、車両が必要以上にふらついて、道路白線を横切って
進路変更したりすると、ドライバの覚醒度が低いと判断
することができるのである。さらには、このような白線
認識装置をウインカスイッチと連動させて、ウインカス
イッチがＯＦＦであって（つまり、方向指示器を作動さ
せないで）、所定時間内で所定回数以上道路白線を横切
ると、この白線を横切った回数に応じてドライバの覚醒
度を判断するようにしてもよい。

【００４１】そして、コントローラユニット３３では、
覚醒度検出手段３７の情報に基づいて、ドライバの覚醒
度が低いと判断できる場合には、モード切替バルブ８を
調整して、反力発生手段３０により、操舵力を変更する
ようになっている。つまり、モード切替バルブ８を駆動
させて、反力発生手段３０に作動油を供給することによ
り、操舵力を積極的に変化させ、ドライバに注意を促す
ようになっているのである。これにより、操舵感の変化
がドライバに伝達され、ドライバの覚醒度を向上させる
ことができるようになっている。

【００４２】また、ストロークセンサ２０は、ラック２
の近傍に設けられており、操舵時のラック２のストロー
クを検知してコントローラユニット３３へ出力するよう
になっている。また、操舵情報検出手段３６は、例え
ば、操舵角やステアリングホイール１に入力された操舵
力を検知してコントローラユニット３３へ出力するよう
になっている。

【００４３】本発明の一実施例としての操舵補助装置付
き車両は、上述のように構成されているので、車両の走
行状態は、車速検出手段３４とエンジン回転数検出手段
３５とにより検知され、操舵の状態はストロークセンサ
２０と操舵情報検出手段３６とにより検知される。ま
た、覚醒度検出手段３７によりドライバの覚醒度が検出
される。そして、コントローラユニット３３では、これ
らの情報に基づいてパワーステアリング機構４のアシス
ト力を制御する。

【００４４】そして、覚醒度検出手段３７からの検出情
報に基づいてドライバの覚醒度が低いと、これを居眠り
運転と判断して、パワーステアリングのアシスト力を制
御してドライバに警告を与える。この時、図７に示すフ
ローチャートに従ってドライバに警告を与えるかどうか
が決定される。

【００４５】つまり、まずコントローラ３３では、車速
検出手段３４とエンジン回転数検出手段３５と操舵情報
検出手段３６とからの情報に基づいて、車両の運転状態
が判断される。そして、コントローラ３３では、この車
両の運転状態にしたがって、ドライバに警告が可能な状
態であるかどうかが判断される（ステップＳ１）。すな
わち、この操舵補助装置はアシスト量制御で警告するの
で、アシスト量制御をしうる状態であるかどうかが判断
される。具体的には、操舵入力があった場合に警告が可
能と判断でき、操舵角センサの情報等に基づいて、ドラ
イバに警告が可能な状態であるかを判断する。

【００４６】そして、ステップＳ１において、ドライバ
に警告が可能でない、つまり操舵入力がないと判断され
た時は、その後リターンされる。また、ステップＳ１で
警告が可能、つまり操舵入力があると判断された場合
は、覚醒度検出手段３７からの検出情報に基づいて覚醒
度が低下しているかどうかが判断される（ステップＳ
２）。そして、例えばドライバの心拍数をモニターした
り、または車両と白線との相対的な位置関係を検出した
りすることにより、覚醒度の低下を推測する。

【００４７】この時、ドライバの覚醒度が低下している
と判断された場合は、ステップＳ３において、パワース
テアリング機構４のアシスト力を不規則（ランダム）に
変化させるような覚醒度向上制御が行なわれる。また、
ステップＳ２において、ドライバの覚醒度が低下してい
ない場合は、安定したアシスト力が発揮されるような通
常制御が行なわれる。

【００４８】そして、この時はステップＳ４において、
ストロークセンサ２０からの情報に基づいて、切り増し
が必要な状態かどうかが判断される。なお、この判断
は、ステップＳ１と同様に、例えば、白線認識システム
を用いて行なわれる。そして、切り増しが必要であると
判断されると、ステップＳ５においてパワーステアリン
グ機構４のアシスト力を増加させるようにコントローラ
ユニット３３から制御信号が出力される。

【００４９】また、ステップＳ４において、切り増しの
必要がないと判断されると、ステップＳ６においてパワ
ーステアリング機構４のアシスト力を低減させるように
コントローラユニット３３から制御信号が出力される。
そして、コントローラユニット３３からの制御信号に基
づいてパワーステアリング機構４のアシスト力が制御さ
れる。

【００５０】そして、覚醒度向上制御を行なうと判断し
た場合は、コントローラユニット３３により、電動モー
タ２２とモード制御バルブ８とが制御されて、反力発生
手段３０に作動油が供給される。このような反力発生手
段３０における第１及び第２油圧室１４５，１４６への
油圧の作用との状況を図５，図６に基づいて説明する。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）には第１及び第２油圧室１
４５，１４６への油圧の作用状況、図６（ａ），
（ｂ），（ｃ）には図５に対応したプランジャ１４４
ａ，１４４ｂの動作を概略的に示してある。

【００５１】オイルポンプ２３からの油圧が第１油圧室
１４５に供給されると、図５（ａ），図６（ａ）に示す
ように、プランジャ１４４ａが張出し部１４２を押圧
し、トーションバー１０９に、例えば、ロータリバルブ
１１６の正転方向（右方向）の捩じりモーメントを発生
させて、例えばロータリバルブ１１６の作動角を微小に
増加させる。

【００５２】図５（ｂ），図６（ｂ）に示すように、オ
イルポンプ１３３からの作動油が第２油圧室１４６に供
給されると、プランジャ１４４ｂが張出し部１４２を押
圧し、トーションバー１０９に、例えば、ロータリバル
ブ１１６の逆転方向（左方向）捩じりモーメントを発生
させる。なお、第１及び第２の制御弁１５８，１５９が
作動した時は、図５（ｃ），図６（ｃ）に示すように、
オイルポンプ１３３からの圧油が第１及び第２油圧室１
４５，１４６に供給され、プランジャ１４４ａ，１４４
ｂが張出し部１４２を両側から押圧する。この状態で
は、トーションバー１０９の等価剛性が高められ、例え
ば、ハンドル１１３の中立付近時における手応え感と安
定感とを増すことができる。

【００５３】このように、モード切替バルブ８の切替え
動作により、トーションバー１０９に独立して捩じりモ
ーメントが発生する。そして、これによりステアリング
ホイール１からの操舵入力に対して、例えば操舵力を増
大させたりすることができ、操舵感が変化するのであ
る。この時、コントローラユニット３３により、電動モ
ータ２２とモード制御バルブ８とは、例えば図８（ａ）
に示すような特性にしたがって制御される。なお、図８
（ａ）の横軸は時間ｔ，縦軸は操舵力に対するアシスト
力の割合である。

【００５４】これにより、ドライバの操舵力Ｈｆ及び操
舵角Ｈａは図８（ｂ）のようにランダムに変化する。し
たがって、このように不規則にアシスト力を変化させる
と、ステアリングホイール１を介してこれがドライバに
伝達されるので、例えば、図８（ｃ）に示すように、操
舵力Ｈｆの変化によりドライバの心拍数が高くなって、
ドライバの覚醒度を向上させることができる。

【００５５】そして、これにより、運転中の居眠り等を
防止することができるのである。また、操舵角の切り戻
し制御を行なうと判断した場合は、例えば、図９（ａ）
に示すような特性によりアシスト力を減少させる。この
時、例えば、モード制御バルブ８を駆動して、反力発生
手段３０により操舵力に抗するような反力を発生させ
て、アシスト力を減少させる。

【００５６】このようにアシスト力を減少させると、ド
ライバの負担する操舵力が増加するので、図９（ｂ）に
示すように等価的に操舵角Ｈａが減少して、切り戻し操
舵となる。また、操舵角の切り増し制御を行なうと判断
した場合は、例えば、図１０（ａ）に示すような特性に
したがってパワーステアリング機構４のアシスト力を増
加させる。

【００５７】そして、このようにアシスト力を増加させ
るとドライバの負担する操舵力が減少するので、軽い力
でステアリングホイール１を操舵することができるよう
になり、図１０（ｂ）に示すように等価的に操舵角Ｈａ
が増加して、切り増し操舵となる。このように、ドライ
バの覚醒度が正常な場合は、パワーステアリング機構４
のアシスト力を調整することにより、等価的に切り増
し，切り戻しの制御を行なうことができ、操舵角を積極
的に制御することができるのである。

【００５８】また、ドライバの覚醒度が低下している場
合は、反力発生手段３０にランダムな作動油圧を供給す
ることにより、パワーステアリング機構４のアシスト力
が不規則となり、これがステアリングホイール１を介し
てドライバに伝達される。そして、この不規則な操舵力
の変化によりドライバは、覚醒度が低くなっていること
を認識できる。これ自体ドライバの覚醒度の向上となる
が、ドライバが自らの覚醒度の低下を認識しても、車両
を運転するに十分な程度まで覚醒度が向上しなければ、
ドライバが自らが休息を取るべきである。もちろん、操
舵力を不規則に変化させる刺激により、ドライバの覚醒
度が運転を続行できる程十分に向上する効果も期待で
き、この場合には、運転を継続できる。

【００５９】なお、図１１に示すように、オイルポンプ
２３はエンジン９により直接駆動されるようにしてもよ
い。この場合、オイルポンプ２３からの作動油の吐出圧
は、エンジン９の回転数に依存するため、作動油を所定
の油圧に調整するためのリリーフバルブ１３がオイルポ
ンプ２３の下流側に設けられている。

【００６０】そして、このリリーフバルブ１３は、コン
トローラユニット３３により制御されるようになってお
り、モード切替バルブ８や図示しないＥＰＳバルブに所
定の油圧よりも高圧の作動油が供給されると、弁が開い
て作動油がリザーバタンク１１へ戻るようになってい
る。このリリーフバルブ１３は、モード切替バルブ８と
同様に、ソレノイド１４により作動するソレノイドバル
ブとして構成されており、通常はリターンスプリング１
６の付勢力により、図中左方向に押圧されてバルブが閉
じた状態になっている。

【００６１】そして、コントローラユニット３３からの
制御信号に基づいて、バルブ本体がソレノイド１４によ
りリターンスプリング１６に抗して図中右方向に駆動さ
れて、ドレーン状態に開放するようになっている。そし
て、このように作動油をエンジン９により加圧するよう
に構成すると、低コスト，省スペースで車両に搭載する
ことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の操舵補助
装置付き車両によれば、人為的な操舵力を入力されるス
テアリングホイールと、該ステアリングホイール側と該
操舵輪との間に介設されて該操舵輪を該ステアリングホ
イールの状態に対応した角度に操舵する操舵力伝達系
と、該操舵力伝達系に付設され、該人為的な操舵力の入
力時に操舵状態に対応して操舵力をアシストするパワー
ステアリング機構とをそなえ、該パワーステアリング機
構による操舵力アシスト量を変更しうるアシスト量可変
機構と、該人為的な操舵力を入力する操作者の覚醒度を
検出する覚醒度検出手段とが設けられるとともに、該覚
醒度検出手段からの検出情報に基づいて、該操作者の覚
醒度が通常状態のときには、該人為的な操舵力の入力時
に操舵状態に対応した安定した操舵力アシスト量が発揮
される通常制御により該アシスト量可変機構を制御し、
該操作者の覚醒度が低下状態のときには、該人為的な操
舵力の入力時に操舵状態に対して操舵力アシスト量が不
規則に変化する覚醒度向上制御により該アシスト量可変
機構を制御する可変機構制御手段が設けられるという構
成により、通常制御では操舵状態に対応した安定した操
舵力アシスト量が発揮されるとともに、覚醒度向上制御
では、ドライバの覚醒度を向上させることができ、これ
により、運転中の居眠り等を防止することができる。

【００６３】また、従来のパワーステアリング機構を用
いて構成することができ、低コスト，省スペースで車両
に設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における油圧系統を模式的に示す油圧回路図である。

【図２】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における要部の構成を模式的に示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における要部の構成を示す断面図であって図２におけ
るＳ１−Ｓ１断面図である。

【図４】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における要部の構成を示す断面図であって図２におけ
るＳ２−Ｓ２断面図である。

【図５】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における作動状態を模式的に示す断面図である。

【図６】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における作動状態を示す模式図である。

【図７】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における作用を説明するためのフローチャートであ
る。

【図８】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における作用を説明するための特性図である。

【図９】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き車
両における作用を説明するための特性図である。

【図１０】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き
車両における作用を説明するための特性図である。

【図１１】本発明の一実施例としての操舵補助装置付き
車両における油圧系統の変形例を模式的に示す油圧回路
図である。

【符号の説明】

１ステアリングホイール１Ａステアリングシャフト２ラック３操舵力伝達系３Ａステアリングギア４パワーステアリング機構４Ａ油圧シリンダ８モード切替バルブ９エンジン１１リザーバタンク１３リリーフバルブ１６リターンスプリング２０ストロークセンサ２２電動モータ２３オイルポンプ３０反力発生手段３１アシスト量可変機構３３可変機構制御手段としてのコントローラユニット３４車速検出手段３５エンジン回転数検出手段３６操舵情報検出手段３７覚醒度検出手段１０３ハウジング１０５ピニオン１０５ａアウトプットシャフト１０９トーションバー１１１インプットシャフト１１４ハウジング１１６ロータリバルブ１１７アウタバルブ１１７ａ流入ポート１１８インナバルブ１１８ａ流出ポート１１９流入口１２０流出口１２１，１２２出力ポート部１２６，１２７入力ポート部１２８，１２９流路１３６ピン１３７インプットシャフト下端部１３８大径部分１３９インナスリーブ１４０アウタスリーブ１４１，１４７室１４２張出し部１４２ａ突起１４３円形孔部１４４ａ，１４４ｂプランジャ（押圧子）１４５，１４６油圧室１４８第１環状油路１４９第２環状油路１５０ａ第１孔路１５０ｂ第２孔路１５１第１環状油路１５２第２環状油路１５３Ｏリング１５４第１入出口１５５第２入出口１６１第１連通孔１６２第２連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前村高広東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者田中忠夫東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人為的な操舵力を入力されるステアリン
グホイールと、該ステアリングホイール側と該操舵輪側との間に介設さ
れて該操舵輪を該ステアリングホイールの状態に対応し
た角度に操舵する操舵力伝達系と、該操舵力伝達系に付設され、該人為的な操舵力の入力時
に操舵状態に対応して操舵力をアシストするパワーステ
アリング機構とをそなえるともに、該パワーステアリング機構による操舵力アシスト量を変
更しうるアシスト量可変機構をそなえた車両において、該人為的な操舵力を入力する操作者の覚醒度を検出する
覚醒度検出手段と、該覚醒度検出手段からの検出情報に基づいて、該操作者
の覚醒度が通常状態のときには、該人為的な操舵力の入
力時に操舵状態に対応した安定した操舵力アシスト量が
発揮される通常制御により該アシスト量可変機構を制御
し、該操作者の覚醒度が低下状態のときには、該人為的
な操舵力の入力時に操舵状態に対して操舵力アシスト量
が不規則に変化する覚醒度向上制御により該アシスト量
可変機構を制御する可変機構制御手段とが設けられてい
ることを特徴とする、操舵補助装置付き車両。