(57)【要約】【課題】小型、軽量で安価にフェールセーフ機能を達成することができる油圧パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】油圧パワーステアリング装置１が、転舵軸８に油圧力を与えるパワーシリンダ１１と、油圧制御弁１８とを備える。油圧制御弁１８は、弁体１９を保持して回転する弁軸２０を含み、弁体１９の回転位置に応じてパワーシリンダ１１に供給する出力油圧を制御する。フェール発生時に、ＥＣＵ６が、係合部材（係合ピン５５）を弁軸２０の被係合部（径方向孔５８）に係合させることにより、弁体１９を中立位置に復帰させる。これにより、パワーシリンダ１１の両油室１３ａ，１３ｂが、油圧制御弁１８を介して連通され、マニュアル操舵が可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の油室を含み、転舵軸に油圧力を与えるパワーシリンダと、
弁体と、前記弁体を保持して回転する弁軸と、前記弁軸を回転駆動する電動モータとを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁と、
前記弁軸または前記弁体に設けられた被係合部に係合可能な係合部材を含み、前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構と、
前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、フェール発生時に前記係合部材を前記被係合部に係合させることにより、前記弁体を前記中立位置に復帰させる機能を有する油圧パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記係合部材は、前記被係合部に係合する係合位置と、前記係合位置から後退する係合解除位置とに変位可能であり、
前記復帰機構は、前記係合部材を前記係合位置に付勢する付勢部材と、前記係合部材を前記付勢部材に抗して前記係合解除位置に駆動するソレノイドと、を含む油圧パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、前記弁軸または前記弁体の前記被係合部は、前記弁軸または前記弁体に設けられた径方向孔であり、
前記係合部材は、前記径方向孔に係合可能な係合ピンである油圧パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３において、前記径方向孔は、前記弁軸の軸方向から見たときに入口側に向かって扇形状に拡がる一対の被係合面を含み、
前記係合ピンは、先細り状の端部を含む油圧パワーステアリング装置。
【請求項５】
一対の油室を含み、転舵軸に油圧力を与えるパワーシリンダと、
弁体と、前記弁体を保持して回転する弁軸と、前記弁軸を回転駆動する電動モータとを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁と、
前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構と、
前記電動モータを駆動制御しフェール発生時に前記電動モータへの電源供給を遮断する制御部と、を備え、
前記復帰機構は、前記弁軸または前記弁体と前記油圧制御弁のハウジングとの間に介在し、前記弁軸または前記弁体を中立位置に回転付勢するねじりばねを含む油圧パワーステアリング装置。
【請求項６】
一対の油室を含み、転舵軸に油圧力を与えるパワーシリンダと、
弁体と、前記弁体を保持して回転する弁軸と、前記弁軸を回転駆動する電動モータとを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁と、
前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構と、
前記電動モータを駆動制御しフェール発生時に前記電動モータへの電源供給を遮断する制御部と、を備え、
前記復帰機構は、前記弁軸または前記弁体の端面に設けられたカム面と、前記カム面に係合するカム突起を形成し、前記油圧制御弁のハウジングによって回転不能に前記弁軸の軸方向に移動可能に支持されたカム部材と、前記カム部材を前記カム面側に付勢する付勢ばねと、を含む油圧パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式の油圧ポンプおよび油タンクとパワーシリンダの一対の油室との間に介在するロータリバルブからなる油圧制御弁をステアリングシャフトとは別体に形成し、且つ前記油圧制御弁の弁体を電動モータにより駆動する油圧パワーステアリング装置が提案されている（例えば特許文献１〜４を参照）。
特許文献１〜４では、圧力制御弁を介さずにパワーシリンダの一対の油室を連通するバイパス油路が設けられ、前記バイパス油路に配置されたバイパスバルブが、フェール時に開放される。これにより、パワーシリンダの一対の油室間で直接、作動油が流通されて、マニュアル操作による操舵が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１９８４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０１３５０号公報
【特許文献３】特開２０１３−１０００１６号公報
【特許文献４】特開２０１３−１３２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バイパス油路やバイパスバルブを設けるという油圧回路の変更が必要であるため、構造が複雑になる。ひいては、油圧パワーステアリング装置が、大型になって重くなり、また、製造コストが高くなる。
本発明の目的は、フェールセーフ機能を達成することができる簡単な構造の油圧パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、一対の油室（１３ａ，１３ｂ）を含み、転舵軸（８）に油圧力を与えるパワーシリンダ（１１）と、弁体（１９；１９Ｐ）と、前記弁体を保持して回転する弁軸（２０）と、前記弁軸を回転駆動する電動モータ（１７）とを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁（１８；１８Ｐ）と、前記弁軸または前記弁体に設けられた被係合部（５８；５８Ｐ）に係合可能な係合部材（５５；５５Ｐ）を含み、前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構（２１；２１Ｐ）と、前記電動モータを駆動制御する制御部（６）と、を備え、前記制御部は、フェール発生時に前記係合部材を前記被係合部に係合させることにより、前記弁体を前記中立位置に復帰させる機能を有する油圧パワーステアリング装置（１；１Ｐ）を提供する。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、前記係合部材は、前記被係合部に係合する係合位置と、前記係合位置から後退する係合解除位置とに変位可能であり、前記復帰機構は、前記係合部材を前記係合位置に付勢する付勢部材（５６；５６Ｐ）と、前記係合部材を前記付勢部材に抗して前記係合解除位置に駆動するソレノイド（５７；５７Ｐ）と、を含んでいてもよい。
【０００７】
請求項３のように、前記弁軸または前記弁体の前記被係合部は、前記弁軸または前記弁体に設けられた径方向孔（５８；５８Ｐ）であり、前記係合部材は、前記径方向孔に係合可能な係合ピン（５５；５５Ｐ）であってもよい。
請求項４のように、前記径方向孔は、前記弁軸の軸方向から見たときに入口側に向かって扇形状に拡がる一対の被被係合面（５９；５９Ｐ）を含み、前記係合ピンは、先細り状の端部（６０；６０Ｐ）を含んでいてもよい。
【０００８】
請求項５の発明は、一対の油室を含み、転舵軸に油圧力を与えるパワーシリンダと、弁体（１９Ｑ）と、前記弁体を保持して回転する弁軸と、前記弁軸を回転駆動する電動モータとを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁（１８Ｑ）と、前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構（２１Ｑ）と、前記電動モータを駆動制御しフェール発生時に前記電動モータへの電源供給を遮断する制御部と、を備え、前記復帰機構は、前記弁軸または前記弁体と前記油圧制御弁のハウジング（３１Ｑ）との間に介在し、前記弁軸または前記弁体を中立位置に回転付勢するねじりばね（８０）を含む油圧パワーステアリング装置（１Ｑ）を提供する。
【０００９】
請求項６の発明は、一対の油室を含み、転舵軸に油圧力を与えるパワーシリンダと、弁体（１９Ｒ）と、前記弁体を保持して回転する弁軸と、前記弁軸を回転駆動する電動モータとを含み、前記弁体の回転位置に応じて前記パワーシリンダの対応する油室に供給する出力油圧を制御し、前記弁体の中立位置で前記一対の油室間を連通させる油圧制御弁（１８Ｒ）と、前記弁体の回転位置を中立位置に戻す復帰機構（２１Ｒ）と、前記電動モータを駆動制御しフェール発生時に前記電動モータへの電源供給を遮断する制御部と、を備え、前記復帰機構は、前記弁軸または前記弁体の端面に設けられたカム面（９１）と、前記カム面に係合するカム突起（９２）を形成し、前記油圧制御弁のハウジング（３１Ｒ）によって回転不能に前記弁軸の軸方向に移動可能に支持されたカム部材（９３）と、前記カム部材を前記カム面側に付勢する付勢ばね（９４）と、を含む油圧パワーステアリング装置（１Ｒ）を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、フェール発生時に、復帰機構の係合部材を油圧制御弁の弁軸または弁体の被係合部に係合させることにより、弁体を中立位置に復帰させる。これにより、油圧制御弁を介して、パワーシリンダの両油室間が連通されるので、マニュアル操舵が可能となる。従来のバイパスバルブを設ける場合のような油圧回路の変更が不要であり、係合部材を被係合部に係合させる単純な構造が用いられる。したがって、フェールセーフ機能を達成する簡単な構造の油圧パワーステアリング装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、フェール発生時に、ソレノイドへの通電を遮断すると、付勢部材によって付勢された係合部材を係合位置に変位させて、弁軸または弁体の被係合部に係合させる。したがって、確実にフェールセーフを達成することができる。
請求項３の発明によれば、フェール発生時に、係合ピン（係合部材）が、弁軸または弁体の外周の径方向孔（被係合部）に係合する。したがって、確実にフェールセーフを達成することができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、係合ピンの先細り状の端部が、弁軸または弁体の径方向孔の何れかの被係合面に係合することにより、確実にフェールセーフを達成することができる。
請求項５の発明によれば、復帰機構として、ねじりばねという機械的構造を用いるので、構造を格段に簡素化することができる。
【００１３】
請求項６の発明によれば、復帰機構として、カム部材と付勢ばねという機械的構造を用いるので、構造を格段に簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態の油圧パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の油圧制御弁の概略断面図である。
【図３】第１実施形態において、フェールが発生していないときの弁軸および復帰機構の概略断面図である。
【図４】第１実施形態において、フェールが発生したときの弁軸および復帰機構の概略断面図である。（ａ）は復帰機構の係合ピンの動作途中の状態を示し、（ｂ）は、係合ピンの動作が終了して弁軸が中立位置に復帰した状態を示している。
【図５】第１実施形態の油圧制御弁の断面を含む油圧回路の模式図である。
【図６】第１実施形態において、フェール処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態における油圧制御弁の概略断面図である。
【図８】第２実施形態において、フェールが発生したときの弁軸および復帰機構の概略断面図である。（ａ）は復帰機構の係合ピンの動作途中の状態を示し、（ｂ）は、係合ピンの動作が終了して弁体が中立位置に復帰した状態を示している。
【図９】本発明の第３実施形態における油圧制御弁の概略断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における油圧制御弁の概略断面図である。
【図１１】第４実施形態の復帰機構の分解斜視図である。
【図１２】第４実施形態の復帰機構の概略図であり、（ａ）および（ｂ）は復帰機構の動作を順次に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る油圧制御弁を含む油圧パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、油圧パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２の操作を転舵輪３に伝達するステアリング装置４と、操舵部材２の操作に必要な力を補助する操舵補助装置５と、操舵補助装置５を制御する制御部としてのＥＣＵ（Electronic control unit ）６とを備える。
【００１６】
ステアリング装置４は、操舵部材２に連結されたステアリングシャフト７と、ステアリングシャフト７の回転を転舵軸８の軸方向の直線運動に変換するラックアンドピニオン機構等の転舵機構９とを備える。
操舵補助装置５は、操舵補助用のパワーシリンダ１１を備える。パワーシリンダ１１は、転舵軸８を挿通させるシリンダハウジング１０と、シリンダハウジング１０内に収容され転舵軸８と一体移動するピストン１２と、シリンダハウジング１０と転舵軸８との間に区画され、ピストン１２の両側に配置された第１油室１３ａおよび第２油室１３ｂとを含む。
【００１７】
また、操舵補助装置５は、パワーシリンダ１１の作動油圧の発生源であり、電動モータ１４により駆動される油圧ポンプ１５と、パワーシリンダ１１からの作動油の排出先としての油タンク１６とを備える。
また、操舵補助装置５は、油圧ポンプ１５および油タンク１６とパワーシリンダ１１の第１油室１３ａおよび第２油室１３ｂとの間に介在し、アクチュエータとしての電動モータ１７により駆動される電動の油圧制御弁１８を備える。
【００１８】
油圧制御弁１８は、弁体１９と、弁体１９を保持して回転する弁軸２０と、弁軸２０を介して弁体１９を回転駆動する電動モータ１７とを含み、弁体１９の回転位置に応じてパワーシリンダ１１に供給する出力油圧を制御する。
また、操舵補助装置５は、弁軸２０に係合することにより弁体１９の回転位置を中立位置に復帰させる復帰機構２１を備える。
【００１９】
また、操舵補助装置５は、車両の走行状態（例えば車速、操舵角度等）を検出する走行状態センサ２２と、ステアリングシャフト７に付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ２３とを備える。また、操舵補助装置５は、弁体１９の回転角を検出する回転角センサ２４を備える。
ＥＣＵ６は、走行状態センサ２２から与えられる走行状態およびトルクセンサ２３から与えられる操舵トルクに基づいて、油圧ポンプ１５を駆動する電動モータ１４および油圧制御弁１８を駆動する電動モータ１７を駆動制御する。回転角センサ２４により検出された弁体１９の回転角は、油圧制御弁１８を駆動する電動モータ１７のフィードバック制御に用いられる。
【００２０】
ＥＣＵ６による制御により、油圧制御弁１８は、油圧ポンプ１５からの作動油を、パワーシリンダ１１の両油室１３ａ，１３ｂのうち操舵方向に応じた一方の油室に択一的に供給し、他方の油室からの作動油を油タンク１６に排出する給排制御動作をする。
油圧制御弁１８は、油圧ポンプ１５に接続された第１ポート６１と、油タンク１６に接続された第２ポート６２と、第１油室１３ａに第１油路２５を介して接続された第３ポート６３と、第２油室１３ｂに第２油路２６を介して接続された第４ポート６４とを含む。
【００２１】
油圧制御弁１８は、第１ポート６１を第３ポート６３に接続し且つ第２ポート６２を第４ポート６４に接続する第１の状態と、第１ポート６１を第４ポート６４に接続し且つ第２ポート６２を第３ポート６３に接続する第２の状態とを、操舵方向に応じて切り換える方向制御弁として機能する。また、油圧制御弁１８は、内部の絞りを変化させて、パワーシリンダ１１への供給油圧を制御する圧力制御弁としても機能する。
【００２２】
図２に示すように、油圧制御弁１８は、第１ハウジング３１と第２ハウジング３２とを組み合わせて構成される筒状のハウジング３０と、第１ハウジング３１内に収容されたバルブ機構３３と、第２ハウジング３２内に収容されバルブ機構３３を駆動するアクチュエータとしての電動モータ１７とを備える。
バルブ機構３３は、第１ハウジング３１内に収容され回転規制された筒状のバルブボディ３４と、バルブボディ３４を挿通する弁体１９とを備える。また、バルブ機構３３は、バルブボディ３４と弁体１９との間に形成され、バルブボディ３４と弁体１９との相対角変位に応じて絞り面積を変化させる絞り３６（具体的には、図５の絞り部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに相当）を備える。
【００２３】
バルブボディ３４の外周は、複数の外周溝３７を含み、各外周溝３７に、第１ハウジング３１の内周に弾性的に嵌合する環状シール部材３８が保持されている。複数の環状シール部材３８は、バルブボディ３４の外周と第１ハウジング３１の内周との間に形成されて、第１ポート６１、第２ポート６２、第３ポート６３および第４ポート６４にそれぞれ連通する流路を仕切る働きをする。
【００２４】
弁体１９は、第２ハウジング３２から延びる第１ハウジング３１側へ延びる弁軸２０の一端から同軸上に一体に延設されている。弁軸２０の他端は、第１ハウジング３１に保持された例えば玉軸受等の軸受４０によって回転可能に支持されている。弁軸２０とは反対側の弁体１９の端部１９ａは、第２ハウジング３２により保持された例えば針状ころ軸受等の軸受４１によって回転可能に支持されている。
【００２５】
電動モータ１７は、筒状の第２ハウジング３２の内周に固定されたステータ４２と、弁軸２０の外周に一体回転に連結されたロータ４３とを備える。電動モータ１７は、弁軸２０を介して弁体１９を弁体１９の中心軸線Ｃ１（弁軸２０の中心軸線に一致）回りに回転駆動する。
油圧制御弁１８は、第１ハウジング３１の内部と第２ハウジング３２の内部とを仕切る仕切り部材４４を備える。仕切り部材４４の外周縁の近傍部分は、第１ハウジング３１と第２ハウジング３２の対向端部に設けられたフランジ４５，４６間に挟持されている。
【００２６】
仕切り部材４４は、両フランジ４５、４６および仕切り部材４４を挿通して、両ハウジング３１，３２を締結する固定ボルト４７によって、両ハウジング３１，３２と共締めされている。
仕切り部材４４は、弁軸２０を挿通させる挿通孔４８を含む。挿通孔４８には、弁軸２０の外周と挿通孔４８の内周との間を封止するシール部材４９が保持されている。
【００２７】
仕切り部材４４は、第２ハウジング３２内に突出する環状突起からなる軸受保持部５０を備える。軸受保持部５０に保持された軸受５１が、弁軸２０と一体回転するロータ４３を回転可能に支持している。
第２ハウジング３２内に、回転角センサ２４が収容されている。回転角センサ２４は、第２ハウジング３２に固定されたセンサステータ５２と、弁軸２０と一体回転するセンサロータ５３とを備える。回転角センサ２４は、レゾルバを用いたものであってもよいし、ホール素子を用いたものであってもよい。
【００２８】
復帰機構２１は、第２ハウジング３２に固定されたハウジング５４と、ハウジング５４によって係合位置［図４（ｂ）参照］と係合解除位置（図３参照）との間に変位可能に支持された係合部材としての係合ピン５５とを備える。また、復帰機構２１は、係合ピン５５を係合位置に付勢する付勢部材５６と、付勢部材５６に抗して係合ピン５５を係合解除位置に駆動するソレノイド５７とを備える。付勢部材５６は、係合ピン５５とハウジング５４との間に介在する圧縮コイルばねであってもよい。
【００２９】
図２を参照して、弁軸２０の他端は、第２ハウジング３２の挿通孔を通して、復帰機構２１のハウジング５４内に挿入されている。弁軸２０の他端の外周２０ａには、係合ピン５５が係合する被係合部としての径方向孔５８が形成されている。
図３に示すように、径方向孔５８は、弁軸２０の軸方向から見たときに入口側に向かって扇形状に拡がる一対の被係合面５９を含む。係合ピン５５の端部６０は、先細り状に形成されている。具体的には、係合ピン５５の端部６０は、円錐状部を含む。係合ピン５５は、図４（ｂ）に示すように、弁軸２０の被係合部としての径方向孔５８に係合することにより、弁軸２０を介して、弁体１９の回転位置を中立位置に復帰させる。
【００３０】
ＥＣＵ６は、フェール発生時に、ソレノイド５７をオフすることにより、付勢部材５６により付勢された係合ピン５５を弁軸２０の径方向孔５８に係合させて、弁軸２０を中立位置に復帰させる機能を有する。
図５は油圧制御弁１８の断面を含む油圧回路の概略図である。図５を参照して、バルブボディ３４と弁体１９との間の流路における絞り部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開度が、バルブボディ３４に対する弁体１９の角度変位に応じて変化する。
【００３１】
油圧ポンプ１５から第１ポート６１を介して供給される作動油は、バルブボディ３４の外周に形成された外周溝７１と、バルブボディ３４を径方向に貫通する油路７２とを介して、弁体１９の外周に複数設けられた軸方向溝である第１溝７３に供給される。
一方、バルブボディ３４の内周には、複数の軸方向溝である第２溝７４が形成されている。バルブボディ３４の内周の複数の第２溝７４の軸方向縁と、弁体１９の外周の複数の第１溝７３の軸方向縁との間が、絞り部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとされる。
【００３２】
バルブボディ３４の周方向に関して、油路７２を挟んだ両側に、バルブボディ３４を径方向に貫通する油路７５および油路７６が形成されている。各油路７５，７６は、対応する第２溝７４に開口している。
バルブボディ３４の油路７５と第１ハウジング３１の第３ポート６３とを介して第１油室１３ａに通じる第２溝７４と、バルブボディ３４の油路７６と第１ハウジング３１の第４ポート６４とを介して第２油室１３ｂに通じる第２溝７４とが、バルブボディ３４の周方向において交互に配置されている。
【００３３】
バルブボディ３４の油路７２と第１ハウジング３１の第１ポート６１とを介して油圧ポンプ１５に通じる第１溝７３と、バルブボディ３４を径方向に貫通する油路７７と弁体１９の中心孔からなる油路７８と第１ハウジング３１の第２ポート６２を介して油タンク１６に通じる第１溝７３とが、周方向において交互に配置されている。
図５に示すように弁体１９が中立位置にある状態では、各絞り部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、所定の流路断面積を有している。すなわち、弁体１９が中立位置にある状態においては、パワーシリンダ１１の第１油室１３ａと第２油室１３ｂとは、第１油路２５、第３ポート６３、油路７５、第２溝７４、絞り部Ａ、第１溝７３、絞り部Ｂ、第２溝７４、油路７６、第４ポート６４および第２油路２６を介して連通されており、第１油室１３ａおよび第２油室１３ｂとの間で、作動油の流通が可能となっている。
【００３４】
図示していないが、右操舵のときは、弁体１９の回転角に応じて、絞り部Ａ，Ｄの開度が大きくなるとともに絞り部Ｂ，Ｃの開度が小さくなる。これにより、第１油室１３ａに高圧の作動油が供給されるとともに第２油室１３ｂから油タンク１６に作動油が還流される。その結果、弁体１９の回転角に応じて、右方向への操舵補助力が、パワーシリンダ１１に発生する。
【００３５】
また、図示していなが、左操舵のときは、絞り部Ｂ，Ｃの開度が大きくなるとともに絞り部Ａ，Ｄの開度が小さくなる。これにより、第２油室１３ｂに高圧の作動油が供給されるとともに第１油室１３ａから油タンク１６に作動油が還流される。その結果、弁体１９の回転角に応じて、左方向への操舵補助力が、パワーシリンダ１１に発生する。
次いで、図６は、フェール処理に関する制御の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、ＥＣＵ６は、ステップＳ１において、各種信号を入力する。具体的には、油圧ポンプ１５を駆動する電動モータ１４の駆動電流、油圧制御弁１８を駆動する電動モータ１７の駆動電流、各種センサ（走行状態センサ２２、トルクセンサ２３、回転角センサ２４、図示しない操舵角センサ等）の検出信号を入力している。
【００３６】
ステップＳ２において、何れかの信号に異常があるか否かを判定する。異常がない場合（ステップＳ２において、ＮＯの場合）は、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１、ステップＳ２の動作を繰り返し、異常があるか否かを継続的に監視する。
ステップＳ２において、異常が検出されてフェールが発生したと判定されると（ステップＳ２において、ＹＥＳの場合）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、油圧ポンプ１５を駆動する電動モータ１４および油圧制御弁１８を駆動する電動モータ１７への電源供給を遮断する。
【００３７】
次いで、ステップＳ４において、復帰機構２１のソレノイド５７の励磁をオフする。これにより、付勢部材５６によって付勢された係合ピン５５が、図４（ｂ）に示すように、弁軸２０の径方向孔５８に係合する係合位置に変位される。その結果、弁軸２０を介して弁体１９が、中立位置に戻される。
係合ピン５５の進出時において、図４（ａ）に示すように、仮に、弁軸２０の回転位置が中立位置から周方向に多少ずれていても、係合ピン５５の円錐状の端部６０が、何れかの被係合面５９と係合することにより、確実に、図４（ｂ）に示すように、弁軸２０の回転位置が中立位置に矯正される。
【００３８】
本実施形態によれば、フェール発生時に、復帰機構２１の係合部材（係合ピン５５）を油圧制御弁１８の弁軸２０の被係合部（径方向孔５８）に係合させることにより、弁体１９を中立位置に復帰させる。これにより、油圧制御弁１８を介して、パワーシリンダ１１の両油室１３ａ，１３ｂ間が連通されるので、マニュアル操舵が可能となる。従来のバイパスバルブを設ける場合のような油圧回路の変更が不要であり、係合部材（係合ピン５５）を被係合部（径方向孔５８）に係合させる簡単な構造が用いられる。したがって、フェールセーフ機能を達成する小型、軽量で安価な油圧パワーステアリング装置１を実現することができる。
【００３９】
また、フェール発生時に、ソレノイドへ５７の通電を遮断すると、図４（ｂ）に示すように、付勢部材５６によって付勢された係合部材（係合ピン５５）を係合位置に変位させて、弁軸２０の被係合部（径方向孔５８）に係合させる。したがって、確実にフェールセーフを達成することができる。
また、フェール発生時に、係合部材としての係合ピン５５が、弁軸２０の外周２０ａの被係合部としての径方向孔５８に係合する。したがって、確実にフェールセーフを達成することができる。
【００４０】
また、フェール発生時に、弁体１９を保持した弁軸２０が中立位置から周方向に多少ずれていたとしても、係合ピン５５の円錐状の端部６０が、弁軸２０の径方向孔５８の何れかの被係合面５９に係合して係合位置に変位することにより、弁体１９を保持した弁軸２０を確実に中立位置に復帰させ、確実にフェールセーフを達成することができる。
なお、フェール発生時に、パワーシリンダ１１の両油室１３ａ，１３ｂが、中立状態に復帰した油圧制御弁１８を介して連通されるときに、油圧制御弁１８の内部油路の流通抵抗（特に、絞り部Ａ，Ｂの絞りによる流通抵抗）の影響で、マニュアル操舵の操作力が多少重くなる。しかしながら、車両を安全な場所に移動させる程度の運転には、何らの支障もない。
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態の油圧パワーステアリング装置１Ｐの油圧制御弁１８Ｐの概略断面図である。図７の第２実施形態の油圧制御弁１８Ｐが図２の第１実施形態の油圧制御弁１８と主に異なるのは、復帰機構２１Ｐが、バルブ機構３３Ｐの弁体１９Ｐに設けられた被係合部としての径方向孔５８Ｐに係合可能な係合部材としての係合ピン５５Ｐを備える点にある。
【００４１】
すなわち、係合ピン５５Ｐは、第１ハウジング３１に固定されたハウジング５４Ｐと、ハウジング５４Ｐによって係合位置［図８（ｂ）参照］と係合解除位置（図７参照）との間に変位可能に支持されている。係合ピン５５Ｐの端部６０Ｐは、円錐状や円錐台状等の先細り状に形成されている。
図８（ａ）に示すように、弁体１９Ｐに設けられた径方向孔５８Ｐは、貫通孔からなる。径方向孔５８Ｐは、弁軸２０の軸方向［図８（ａ）の紙面と直交する方向］から見たときに入口側に向かって扇形状に拡がる一対の被係合面５９Ｐを含む。
【００４２】
また、図７に示すように、復帰機構２１Ｐは、係合ピン５５Ｐを係合位置に付勢する付勢部材５６Ｐと、付勢部材５６Ｐに抗して係合ピン５５Ｐを係合解除位置に駆動するソレノイド５７Ｐとを備える。
フェール発生時に、ソレノイド５７Ｐの励磁がオフされて付勢部材５６Ｐの働きで、係合ピン５５Ｐが進出する。図８（ａ）に示すように、弁体１９Ｐの回転位置が中立位置からずれていても、係合ピン５５Ｐの先細り状の端部６０Ｐが、弁体１９Ｐの径方向孔５８Ｐの被係合面５９Ｐと係合することにより、図８（ｂ）に示すように、弁体１９Ｐを確実に中立位置に復帰させる。
【００４３】
第２実施形態においても、第１実施形態と同じく、フェールセーフ機能を達成する簡単な構造の油圧パワーステアリング装置１Ｐを実現することができる。
（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態の油圧パワーステアリング装置１Ｑの油圧制御弁１８Ｑの概略断面図である。図９の第３実施形態の油圧制御弁１８Ｑが図２の第１実施形態の油圧制御弁１８と主に異なるのは、復帰機構２１Ｑが、弁体１９と第１ハウジング３１Ｑとの間に介在し、弁体１９を弁体１９の中心軸線Ｃ１回りの中立位置に回転付勢するねじりばね８０のみにより構成されている点にある。
【００４４】
ねじりばね８０の一端８１は、弁体１９の端部１９ａに一体回転可能に係合され、ねじりばね８０の他端８２は、第１ハウジング３１Ｑの内底面に係合されている。ねじりばね８０の付勢力は、電動モータ１７のモータトルクよりも十分に小さく設定されている。
また、ねじりばね８０の付勢力は、弁軸２０や弁体１９を支持する部分から弁軸２０や弁体１９に付与される回転摩擦抵抗よりも大きくなるように設定されている。したがって、フェール発生時に、ＥＣＵ６が電動モータ１７への電源供給を遮断すると、ねじりばね８０が、弁体１９を中立位置に復帰させる。
【００４５】
第３実施形態においても、第１実施形態と同じく、フェールセーフ機能を達成する簡単な構造の油圧パワーステアリング装置１Ｑを実現することができる。特に、復帰機構２１Ｑが、ねじりばね８０という簡素な機械的構造のみを用いるので、構造を格段に簡素化することができる。
ねじりばね８０は、図示のような、ねじりコイルばねであってもよいし、樹脂製やゴム製等のトーションバー（図示せず）であってもよい。また、図示していないが、ねじりばねが、弁軸２０と第２ハウジング３２との間に介在し、弁軸２０を中立位置に回転付勢するものであってもよい。
（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態の油圧パワーステアリング装置１Ｒの油圧制御弁１８Ｒの概略断面図である。図１０の第４実施形態の油圧制御弁１８Ｒが図９の第３実施形態の油圧制御弁１８Ｑと主に異なるのは、下記である。
【００４６】
すなわち、復帰機構２１Ｒが、バルブ機構３３Ｒの弁体１９Ｒの端面１９ｂに設けられたカム面９１と、カム面９１に係合するカム突起９２を形成したカム部材９３と、カム部材９３をカム面９１側に付勢する圧縮ばねからなる付勢ばね９４とを備えている。
図１０および図１１に示すように、カム部材９３は、第１ハウジング３１Ｒによって回転不能に且つ弁軸２０の軸方向（中心軸線Ｃ１の方向）に移動可能に支持されている。
【００４７】
具体的には、第１ハウジング３１Ｒの内周に形成されて弁体１９Ｒの中心軸線Ｃ１と平行に延びる案内部としての案内溝９５に、カム部材９３に突出形成された被案内部としての被案内突起９６が嵌合されている。案内溝９５が、被案内突起９６を介してカム部材９３の移動を案内する。
模式図である図１２（ａ）に示すように、カム面９１は、弁体１９Ｒの回転方向Ｋに対して互いに逆向きに傾斜する一対の傾斜面９１ａ，９１ｂを含む。カム部材９３は、円板状をなしている。カム部材９３は、弁体１９Ｒの端面１９ｂに対向する面９３ａに、回転方向Ｋに離隔する一対のカム突起９２を設けている。
【００４８】
一対のカム突起９２は、回転方向Ｋに対して互いに対称な形状をなしている。一方のカム突起９２は、中立位置において、一方のカム面９１の一方の傾斜面９１ａに一致する傾斜面９２ａと、一方のカム面９１に接触しない非接触面９２ｂとを含む。他方のカム突起９２は、中立位置において、他方のカム面９１の一方の傾斜面９１ａに一致する傾斜面９２ａと、他方のカム面９１に接触しない非接触面９２ｂとを含む。
【００４９】
カム突起９２からカム面９１を介して弁体１９Ｒに付与される付勢ばね９４による回転付勢力は、電動モータ１７のモータトルクよりも十分に小さく設定されている。
また、前記回転付勢力は、弁軸２０や弁体１９Ｒを支持する部分から弁軸２０や弁体１９Ｒに付与される回転摩擦抵抗よりも大きくなるように設定されている。したがって、フェール発生時に、ＥＣＵ６が電動モータ１７への電源供給を遮断すると、付勢ばね９４が、図１２（ａ）から図１２（ｂ）に示すように、弁体１９Ｒを中立位置に復帰させる。
【００５０】
第４実施形態においても、第３実施形態と同じく、フェールセーフ機能を達成する簡単な構造の油圧パワーステアリング装置１Ｒを実現することができる。特に、復帰機構２１Ｒが、カム部材９３と付勢ばね９４という簡素な機械的構造のみを用いるので、構造を格段に簡素化することができる。
図示していないが、復帰機構２１Ｒが、弁軸２０と第２ハウジング３２との間に介在し、弁軸２０を中立位置に回転付勢するものであってもよい。また、第１ハウジング３１Ｒに案内部としての案内突起を設け、カム部材９３に被案内部としての被案内溝を設けるようにしてもよい。
【００５１】
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、図示していないが、弁軸が、回転不能な第１部分と、電動モータのロータと一体回転可能に連結された第２部分と、第１部分と第２部分とを同軸上に連結するトーションバー部分とを含み、油圧制御弁の電動モータのオフ時に、トーションバー部分が、弁体を中立位置に戻す働きをしてもよい。
また、油圧ポンプ１５を駆動する電動モータ１４を操舵時のみに駆動するオンデマンド方式で制御してもよい。また、油圧ポンプを電動モータではなく、車両のエンジンにより駆動するようにしてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００５２】
１；１Ｐ；１Ｑ；１Ｒ…油圧パワーステアリング装置、２…操舵部材、４…ステアリング装置、５…操舵補助装置、６…ＥＣＵ（制御部）、７…ステアリングシャフト、８…転舵軸、９…転舵機構、１１…パワーシリンダ、１３ａ…第１油室、１３ｂ…第２油室、１４…電動モータ、１５…油圧ポンプ、１６…油タンク、１７…電動モータ、１８；１８Ｐ；１８Ｑ；１８Ｒ…油圧制御弁、１９；１９Ｐ；１９Ｒ…弁体、１９ａ…端部、１９ｂ…端面、２０…弁軸、２０ａ…外周、２１；２１Ｐ；２１Ｑ；２１Ｒ…復帰機構、２２…走行状態センサ、２３…トルクセンサ、２４…回転角センサ、２５…第１油路、２６…第２油路、３０…ハウジング、３１；３１Ｑ…第１ハウジング、３２…第２ハウジング、３３；３３Ｐ；３３Ｒ…バルブ機構、５４；５４Ｐ…ハウジング、５５；５５Ｐ…係合ピン（係合部材）、５６；５６Ｐ…付勢部材、５７；５７Ｐ…ソレノイド、５８；５８Ｐ…径方向孔（被係合部）、５９；５９Ｐ…被係合面、６０；６０Ｐ…端部、８０…ねじりばね、９１…カム面、９２…カム突起、９３…カム部材、９４…付勢ばね、９５…案内溝（案内部）、９６…被案内突起（被案内部）、Ｃ１…中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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