(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、
前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、
前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、
前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、
前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段と
を備えるステアリング装置において、
前記運転状態検出手段は前記ラック軸の移動量を検出する移動量検出手段及び前記ステアリングハンドルに掛かる操舵トルクを検出するトルク検出手段であり、
更に、
前記移動量検出手段で検出した移動量に基づいて前記ピニオンに噛合しているラック位置を求め、該ラック位置に基づいて中立位置が０でそこから前記ラック位置の移動量に応じて増加する位置補正ゲインを求める位置補正ゲイン演算手段と、
前記トルク検出手段で検出した前記操舵トルクに基づいて、該操舵トルクが０近傍で１となり、そこから該操舵トルクの増加に応じて減少するトルク補正ゲインを求めるトルク補正ゲイン演算手段と
を有し、
前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧力変化量を前記位置補正ゲインと前記トルク補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、
前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、
前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、
前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、
前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段と
を備えるステアリング装置において、
前記運転状態検出手段は前記ラック軸の移動量を検出する移動量検出手段及び前記ステアリングハンドルに掛かる操舵トルクを検出するトルク検出手段であり、
更に、
前記移動量検出手段で検出した移動量に基づいて求めた前記ピニオンに噛合しているラック位置からラック位置変化率を求めるラック位置変化率演算手段と、
前記ラック位置変化率演算手段で求めた前記ラック位置変化率に基づいて、該ラック位置変化率が０のとき１で、そこから前記ラック位置変化率に応じて減少するラック位置補正ゲインを求めるラック位置補正ゲイン演算手段と、
前記トルク検出手段で検出した前記操舵トルクから負荷変動率を求める負荷変動率演算手段と、
前記負荷変動率演算手段で求めた前記負荷変動率に基づいて、該負荷変動率が０のとき０で、そこから前記負荷変動率に応じて増加するラック負荷補正ゲインを求めるラック負荷補正ゲイン演算手段と
を有し、
前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧変化量を前記ラック位置補正ゲインと前記ラック負荷補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、
前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、
前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、
前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、
前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段と
を備えるステアリング装置において、
前記運転状態検出手段は車体に作用する横加速度を検出する横加速度検出手段と車輪速を検出する車輪速検出手段であり、
更に、
前記横加速度検出手段で検出した前記横加速度に基づいて横加速度変化率を求める横加速度変化率演算手段と、
前記横加速度変化率演算手段で求めた前記横加速度変化率に基づいて、該横加速度変化率が０のとき０で、そこから前記横加速度変化率に応じて増加する横加速度補正ゲインを求める横加速度補正ゲイン演算手段と、
前記車輪速検出手段で検出した前記車輪速から車輪速変化率を求める車輪速変化率演算手段と、
前記車輪速変化率演算手段で求めた前記車輪速変化率に基づいて、該車輪速変化率が０のとき０で、そこから前記車輪速変化率に応じて増加する車輪速補正ゲインを求める車輪速補正ゲイン演算手段と
を有し、
前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧変化量を前記横加速度補正ゲインと前記車輪速補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する
ことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック軸ハウジングに逆入力されるフラッタ振動や、ラックとピニオンとのの噛合部分に生じる歯打ち音等を軽減させるようにしたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行中の操舵系に対しては、種々の振動成分を含む外力が逆入力されるが、このような逆入力は、ステアリング装置を構成するラック軸及びステアリングギヤボックスを介してステアリング軸に伝達され、いわゆるステアリング振動を生じさせる。
【０００３】
このステアリング振動の代表的なものとしてフラッタ振動や歯打ち音等がある。フラッタ振動は、タイヤのアンバランスに起因してステアリングハンドルが周方向へ小刻みに振られる微小振動であり、高速走行において顕著に現れる。一方、歯打ち音は、悪路を走行した際に路面から逆入力された振動によってラックとピニオンとの噛合部分にバックラッシに起因して生じる打音である。
【０００４】
このフラッタ振動や歯打ち音は、運転者に不快感を与えるため、それを軽減させる技術が種々提案されている。代表的な技術としては、ステアリングギヤボックス内のラック軸の軸方向への摺動、或いはピニオン軸の回転に対して、高いフリクションを付与することで、歯打ち音を抑え、且つフラッタ振動のステアリング軸側への伝達を抑制するものが知られている。
【０００５】
しかし、ステアリングギヤボックス内のフリクションを高くしてしまうと、ステアリングハンドルの戻りが悪化するため、車種毎にチューニングしなければならず煩雑な作業が要求される。
【０００６】
この対策として、電動パワーステアリング装置によってステアリングハンドルの戻り制御を行うことも考えられるが、通常の操舵フィーリングが悪化してしまう可能性がある。
【０００７】
一方、例えば特許文献１（特開２００５−２１９５３９号公報）には、高速走行において、フラッタ振動に起因する周波数成分を検出した場合、これをキャンセルするアシスト信号を、電動パワーステアリングを駆動させるモータ支持電流に加算し、電動パワーステアリングをフラッタ振動が相殺する方向へ駆動させることで減衰させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２１９５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、フラッタ振動を、電動パワーステアリング装置を逆位相へ共振させることで減衰させようとしているが、このキャンセル制御はフラッタ振動に起因する周波数成分が検出された後に実行されるため、制御遅れが生じ易く、フラッタ振動を効率良く減衰させるには限界がある。更に、油圧式パワーステアリング装置に適用することができないため汎用性に乏しい問題がある。
【００１０】
更に、上述した文献に開示されている技術では、悪路走行等において発生する歯打ち音を抑制させることはできない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、歯打ち音やステアリングハンドルに伝達されるフラッタ振動を応答性良く軽減させることができ、良好な操舵フィーリングを得ることができると共に、電動式、油圧式の何れのパワーステアリング装置にも適用することができて、高い汎用性を得ることのできるステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１は、ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段とを備えるステアリング装置において、前記運転状態検出手段は前記ラック軸の移動量を検出する移動量検出手段及び前記ステアリングハンドルに掛かる操舵トルクを検出するトルク検出手段であり、更に、前記移動量検出手段で検出した移動量に基づいて前記ピニオンに噛合しているラック位置を求め、該ラック位置に基づいて中立位置が０でそこから前記ラック位置の移動量に応じて増加する位置補正ゲインを求める位置補正ゲイン演算手段と、前記トルク検出手段で検出した前記操舵トルクに基づいて、該操舵トルクが０近傍で１となり、そこから該操舵トルクの増加に応じて減少するトルク補正ゲインを求めるトルク補正ゲイン演算手段と
を有し、前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧力変化量を前記位置補正ゲインと前記トルク補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する。
本発明の第２は、ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段とを備えるステアリング装置において、前記運転状態検出手段は前記ラック軸の移動量を検出する移動量検出手段及び前記ステアリングハンドルに掛かる操舵トルクを検出するトルク検出手段であり、更に、前記移動量検出手段で検出した移動量に基づいて求めた前記ピニオンに噛合しているラック位置からラック位置変化率を求めるラック位置変化率演算手段と、前記ラック位置変化率演算手段で求めた前記ラック位置変化率に基づいて、該ラック位置変化率が０のとき１で、そこから前記ラック位置変化率に応じて減少するラック位置補正ゲインを求めるラック位置補正ゲイン演算手段と、前記トルク検出手段で検出した前記操舵トルクから負荷変動率を求める負荷変動率演算手段と、前記負荷変動率演算手段で求めた前記負荷変動率に基づいて、該負荷変動率が０のとき０で、そこから前記負荷変動率に応じて増加するラック負荷補正ゲインを求めるラック負荷補正ゲイン演算手段とを有し、前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧変化量を前記ラック位置補正ゲインと前記ラック負荷補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する。
本発明の第３は、ステアリングハンドルに連設されると共にピニオンを有するピニオン軸と、前記ピニオンに噛合されるラックを有するラック軸と、前記ラック軸を収容すると共に摺動自在に支持するラック軸ハウジングと、前記ラック軸を前記ピニオン側へ予め設定したセット圧力で押圧する付勢部材を有するラック軸支持機構と、前記付勢部材に対し前記ラック軸方向へ押圧するラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づき前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定するラックアシスト圧力演算手段とを備えるステアリング装置において、前記運転状態検出手段は車体に作用する横加速度を検出する横加速度検出手段と車輪速を検出する車輪速検出手段であり、更に、前記横加速度検出手段で検出した前記横加速度に基づいて横加速度変化率を求める横加速度変化率演算手段と、前記横加速度変化率演算手段で求めた前記横加速度変化率に基づいて、該横加速度変化率が０のとき０で、そこから前記横加速度変化率に応じて増加する横加速度補正ゲインを求める横加速度補正ゲイン演算手段と、前記車輪速検出手段で検出した前記車輪速から車輪速変化率を求める車輪速変化率演算手段と、前記車輪速変化率演算手段で求めた前記車輪速変化率に基づいて、該車輪速変化率が０のとき０で、そこから前記車輪速変化率に応じて増加する車輪速補正ゲインを求める車輪速補正ゲイン演算手段とを有し、前記ラックアシスト圧力演算手段は、予め設定されている基本ラックアシスト圧力に、演算周期毎に求めたラックアシスト圧変化量を前記横加速度補正ゲインと前記車輪速補正ゲインとで補正した値を加算して、前記アシスト手段で生成するアシスト圧力を設定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ラック軸支持機構に設けた、ラック軸をピニオン側へ押圧する付勢部材に対し、ラックアシスト圧力を付与するラックアシスト手段を設け、このラックアシスト圧力を、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段で検出したパラメータに基づいて設定するようにしたので、フラッタ振動や歯打ち音が発生し易い領域ではラックアシスト圧力を発生させることで、ラック軸のピニオンに対する押圧力が増加され、歯打ち音やフラッタ振動を応答性良く軽減させることができ、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００１４】
又、付勢部材をアシストさせる構造であるため、電動式、油圧式の何れのパワーステアリング装置にも適用することができ、高い汎用性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ステアリングハンドルが中立状態にあるときのパワーステアリング装置の全体概略図
【図２】図１のII-II断面図
【図３】ラックアシスト圧力制御ユニットの構成図
【図４】ラック軸の移動量を示す操舵角に対応して設定する摩擦力を示す特性図
【図５】第１実施例によるラックアシスト圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図６】同、（ａ）はピニオン噛合ラック位置設定テーブルの概念図、（ｂ）はラックアシスト圧力設定テーブルの概念図
【図７】第２実施例によるラックアシスト圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図８】同、（ａ）はラック負荷に応じて設定されるラックアシスト圧力の説明図、（ｂ）はラックアシスト圧力設定テーブルの概念図
【図９】第３実施例によるラックアシスト圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図１０】（ａ）はピニオン噛合ラック位置補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｂ）はトルク補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｃ）操舵角に対する摩擦力の変化を示す特性図
【図１１】第４実施例によるラックアシスト圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図１２】同、（ａ）はラック位置補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｂ）はラック負荷補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｃ）は操舵角に対する摩擦力の変化を示す特性図
【図１３】第５実施例によるラックアシスト圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図１４】（ａ）は横加速度補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｂ）は車輪速補正ゲイン設定テーブルの概念図、（ｃ）は横加速度に対する摩擦力の変化を示す特性図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施形態では、パワーステアリング装置として電動パワーステアリング装置を例示して説明する。
【００１７】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、そのステアリング軸２が、ステアリングコラム（図示せず）を介して車体フレームに回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸２の運転席側端部にステアリングハンドル４が固設され、又、エンジンルーム側へ延出する端部に、後述するステアリングギヤボックス６に設けられているステアリングピニオン軸（以下、「ピニオン軸」と称する）５を回動自在に支持するピニオンハウジング７ａが突設されている。
【００１８】
エンジンルームには、車幅方向左右へ延出するステアリングギヤボックス６が配設されている。ステアリングギヤボックス６はラック軸ハウジング７を有し、このラック軸ハウジング７内に、ラック軸８が軸方向へ往復摺動自在に支持されている。更に、このラック軸８に形成されたラック８ａに、ピニオン軸５に形成されたピニオン５ａが噛合されて、ラック＆ピニオン式のステアリングギヤ機構が形成されている。
【００１９】
又、ラック軸８の左右両端はラック軸ハウジング７の端部から各々突出され、その端部にタイロッド９が連設されており、このタイロッド９と一体のタイロッドエンド１０がボールジョイント１１を介して、ステアリングナックル１２から延出するナックルアーム１３に連結されている。このステアリングナックル１２は、操舵輪（左右前輪）１４を回動自在に支持すると共に、フロントアーム１６を介して車体フレーム（図示せず）に転舵自在に支持されている。尚、ラック軸８とタイロッド９との接続部位は、ラック軸ハウジング７に装着されたダストブーツ２１で覆われている。
【００２０】
又、ピニオン軸５にアシスト伝達機構１８を介して、電動モータ１９が連設されており、この電動モータ１９にてステアリングハンドル４に加える操舵トルクがアシストされる。従って、運転者がステアリングハンドル４を操作し、ステアリング軸２、ピニオン軸５を回転させると、このピニオン軸５の回転によりラック軸８が左右方向へ移動し、その移動によりステアリングナックル１２が転動し、操舵輪１４が左右方向へ転舵され、又、そのときの転舵トルクが電動モータ１９にてアシストされる。
【００２１】
更に、ラック８ａはラック軸８に対して一方へ偏倚した位置（図１においては右側）に設けられており、ステアリングハンドル４が中立位置（操舵角＝０）では、このラック８ａのほぼ中央がピニオン軸５に設けられているピニオン５ａに噛合されている。このピニオン５ａにラック軸８を挟んで対向する側、図においては上部にラック軸支持機構２０が設けられている。このラック軸支持機構２０は、ラック軸８を軸方向へスライド自在に支持すると共に、ラック８ａをピニオン５ａに押し付けるものである。
【００２２】
図２に示すように、ラック軸支持機構２０は、ラック軸ハウジング７に突出形成されたラック軸ガイドハウジング（以下、「ガイドハウジング」と略称）７ｂに装着されている。このガイドハウジング７ｂは、ラック軸８を挟んでピニオン５ａと対峙する位置に形成されている。
【００２３】
このガイドハウジング７ｂ内に、ラック軸ガイド収容室７ｄと作動室としての油圧室７ｅとが同心円筒状に連通した状態で形成されており、油圧室７ｅの内径はラック軸ガイド収容室７ｄの内径より小さく、従って、ラック軸ガイド収容室７ｄと油圧室７ｅとの境界に段部７ｆが形成されている。このラック軸ガイド収容室７ｄはラック軸８側に開口されており、一方、油圧室７ｅの基端が外部に開口されている。
【００２４】
ラック軸支持機構２０は円柱形状のラック軸ガイド２２を有しており、このラック軸ガイド２２がラック軸ガイド収容室７ｄに進退自在に収容されている。このラック軸ガイド２２はラック軸８との摺接部位に、ラック軸８を軸方向へ往復摺動自在に支持する断面半円形状のラック軸摺接面２２ａが形成されている。尚、ラック軸摺接面２２ａとラック軸８の表面との間にはグリース等の潤滑剤が充填されている。
【００２５】
又、このラック軸ガイド２２の、ラック軸摺接面２２ａとは反対側の面にばね収容凹部２２ｂが形成され、更に、このラック軸ガイド２２の軸周にシール溝２２ｃが形成されている。このシール溝２２ｃに、図示しない、Ｏリング等のシールリングが装着されて、ラック軸ガイド２２の外周とラック軸ガイド収容室７ｄの内壁との間のシール性が保持される。
【００２６】
更に、ラック軸ガイド収容室７ｄのラック軸ガイド２２と段部７ｆとの間にアシストピストン２５が介装されている。このアシストピストン２５の外周にシール溝２５ａが形成され、このシール溝２５ａに、ラック軸ガイド収容室７ｄの内壁との間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００２７】
又、このアシストピストン２５とラック軸ガイド２２に形成されているばね収容凹部２２ｂとの間に、付勢部材としてのアジャストスプリング２４が介装されている。アシストピストン２５は油圧室７ｅに導入される油圧とアジャストスプリング２４のばね圧との差圧に応じて進退動作する。ばね圧が油圧よりも高い場合、アシストピストン２５は油圧室７ｅ側へ移動し、段部７ｆに掛止される。
【００２８】
ラック軸ガイド２２はアジャストスプリング２４の付勢力により、ラック軸ガイド２２に形成されたラック軸摺接面２２ａがラック軸８をピニオン５ａの方向へ押圧付勢する。アシストピストン２５が段部７ｆに掛止された状態では、アジャストスプリング２４がラック軸ガイド２２を介してラック軸８を、予め設定したセット圧力Ｆ０（図４参照）で押圧するように設定されている。従って、油圧室７ｅに油圧が供給されていない状態であっても、ラック軸８はラック軸ガイド２２からの付勢力(セット圧力Ｆ０)によりピニオン５ａの方向へ押圧されている。
【００２９】
又、油圧室７ｅの開口部に封止キャップ２３がシール部材２６を介して締結固定されている。この封止キャップ２３に、一端を油圧室７ｅに開口し、他端を外方に開口する油路２３ａが穿設されており、この油路２３ａの外方の開口部に固設されている油圧ニップル２７に、ラックアシスト手段としての油圧アシスト回路３１に設けられている油路３２の一端が連通されている。この油圧アシスト回路３１は油圧室７ｅに供給する油圧を調圧して、アシストピストン２５にアシスト圧を付与するものであり、油路３２の他端はオイルを貯留するオイルパン３３に臨まされており、その下流にオイルポンプ３４が介装されている。
【００３０】
又、オイルポンプ３４の下流側に設けた油路３２の中途に、下流端がオイルパン３３に臨まされているドレーン油路３２ａが接続されており、このドレーン油路３２ａに調圧用可変バルブ３５が介装されている。この可変バルブ３５は常開タイプであり、図２に示すラックアシスト圧力制御ユニット３６から出力される駆動信号によって開度制御されて、オイルポンプ３４からラック軸支持機構２０の油圧室７ｅへ供給される油圧が調圧される。
【００３１】
図３に示すように、ラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入力インタフェース、出力インタフェース等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体に構成されている。このラックアシスト圧力制御ユニット３６の入力インタフェース側に、ラック軸８に対するラックアシスト圧力を設定する際に必要とする車両の運転状態を検出する各種センサの総称である、運転状態検出手段としての運転状態検出センサ３７が接続されている。又、出力インタフェース側に可変バルブ３５が接続されている。
【００３２】
ラックアシスト圧力制御ユニット３６は、運転状態検出センサ３７で検出した各種パラメータに基づき、先ず、操舵角θｓを求め、この操舵角θｓが、中立位置（θｓ＝０）を挟んで左右所定領域内にある場合、可変バルブ３５を駆動させてラック軸支持機構２０の油圧室７ｅへ油圧を供給し、ラック軸ガイド２２に対する付勢力をアシストする。
【００３３】
高速道路の直線走行等、ステアリングハンドル４が中立位置付近にある場合、運転者はステアリングハンドル４を軽く把持しているだけであるため、フラッタ振動を感じやすい。一方、高速走行において、前方障害物を回避し、或いは急な車線変更を行う場合、運転者はステアリングハンドル４に掛かる復元力（セルフアライニングトルク）に抗してハンドルを切るため、フラッタ振動を強く感じることはない。
【００３４】
一方、歯打ち音は悪路走行時に発生するものであり、舗装道路など整備された道路を走行する際には、殆ど発生しない。
【００３５】
従って、運転者がフラッタ振動を感じる範囲は、直進走行においてステアリングハンドル４が左右に小刻みに振れる操舵角の領域に限定され、又、歯打ち音は悪路走行時に対応すれば良いことになる。
【００３６】
本実施形態では、オイルポンプ３４からラック軸支持機構２０の油圧室７ｅへ供給する油圧を可変バルブ３５にて調圧することで、図４に示すように、フラッタ振動対策としては、ステアリングハンドル４の中立位置（θｓ＝０）を中心として、運転者がフラッタ振動を強く感じる領域（θＬ-θＲ）でラックアシスト圧力Ｆｒ（＝基本ラックアシスト圧力Ｆ１）を付与する。その結果、ステアリングギヤボックス６内において、ラック軸８を軸方向へ移動させようとする際の摩擦力μが増加し、フラッタ振動のステアリングハンドル４側への伝達が軽減される。
【００３７】
尚、本実施形態では、便宜的に、ステアリングハンドル４の左転舵を＋、右転舵を−として表し、又、上述した領域（θＬ-θＲ）を、便宜的に中立領域（θＬ−θＲ）と称する。この中立領域（θＬ−θＲ）は、運転者がフラッタ振動を強く感じる領域を、予めシミュレーション等によって車種毎に求めて設定したものである。
【００３８】
一方、歯打ち音対策としては、先ず、悪路判定を行い、悪路走行と判定した場合、走行状況に応じて、ラック軸８に付与するラックアシスト圧力Ｆｒを設定し、ラックアシスト圧力Ｆｒを基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定した場合は、ラック軸ガイド２２がピニオン５ａに、セット圧力Ｆ０を超えて強く押し付けられる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、フラッタ振動や歯打ち音の発生し易い領域を、車速Ｖｓやラック位置θs等のパラメータで判定するようにしているので、ステアリングハンドル４に伝達されるフラッタ振動、及び歯打ち音を応答性良く軽減させることができる。又、ラック軸ガイド２２にラックアシスト圧力Ｆｒを付与することで、フラッタ振動の伝達を抑制するようにしたので、電動式、油圧式の何れのパワーステアリング装置にも適用することができる。
【００４０】
ところで、運転者がフラッタ振動や歯打ち音を強く感じる領域を検出するパラメータは種々のものが有り、当該パラメータ毎に演算処理も相違する。以下においては、検出するパラメータに対応したアシスト制御について、実施例毎に、各フローチャートに従って具体的に説明する。
【００４１】
［第１実施例］
図５、図６に本実施形態の第１実施例を示す。本実施例では、運転状態検出センサ３７として、車速Ｖｓｐを検出する車速センサとステアリングハンドル４の操舵角θｓを検出する舵角センサを採用し、この各センサで検出したパラメータに基づき、ラック軸８に付与するラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。
【００４２】
本実施例によるラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図５に示すラックアシスト圧力制御ルーチンに従ってラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。このルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、車速センサで検出した自車両の車速Ｖｓｐと舵角センサで検出したステアリングハンドル４の操舵角θｓとを読込む。
【００４３】
次いで、ステップＳ２で車速Ｖｓｐと予め設定した高速判定車速Ｖｓｐｈとを比較する。この高速判定車速Ｖｓｐｈは、直進走行時にフラッタ振動が発生する領域を予めシミュレーション等などに基づいて求めたもので、例えば、１００〜１４０[Km/h]程度に設定されている。
【００４４】
そして、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ以上の場合（Ｖｓｐｈ≦Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要があると判定しステップＳ３へ進む。又、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ未満の場合（Ｖｓｐｈ＞Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要がないと判定し、そのままルーチンを抜ける。
【００４５】
その後、ステップＳ３へ進むと、操舵角θｓに基づき、図６（ａ）に示すピニオン噛合ラック位置設定テーブルを参照して、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒ、すなわち、ラック軸８の中立位置からの移動量を求める。尚、このステップでの処理が、本発明のラック位置演算手段に対応している。
【００４６】
このピニオン噛合ラック位置Ｐｒは、ピニオン５ａが噛合しているラック位置、すなわち、ラック軸ガイド２２のラック軸摺接面２２ａが摺接しているラック位置であり、中立位置（θｓ＝０）を基準として操舵角θｓにほぼ比例している。従って、このピニオン噛合ラック位置Ｐｒは、操舵角θｓと予め設定した傾きとから一次式にて求めることもできる。
【００４７】
次いで、ステップＳ４へ進み、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒに基づき、図６（ｂ）に示すラックアシスト圧力テーブルを参照してラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。尚、このステップでの処理が、本発明のラックアシスト圧力演算手段に対応している。
【００４８】
このラックアシスト圧力テーブルには、ラック８ａの中立位置（Ｐｒ＝０）を中心として、運転者がフラッタ振動を強く感じるラック位置領域である中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を、予めシミュレーション等により車種毎に求めて設定されている。従って、このラック軸８の移動量で表す中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を、ハンドル角θｓに換算すると上述した中立領域（θＬ−θＲ）に対応する。
【００４９】
更に、この中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）のラックアシスト圧力Ｆｒが基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定されている。この基本ラックアシスト圧力Ｆ１は、運転者がフラッタ振動を強く感じない程度にラック軸８のラック８ａをピニオン５ａに押圧する、セット圧力Ｆ０よりも高い圧力であり、予めシミュレーション等から車種毎に求めて設定されている。
【００５０】
又、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）から外れた領域のラックアシスト圧力Ｆｒは０に設定されている。従って、Ｆｒ＝０の場合、ラックアシスト圧力制御ユニット３６から可変バルブ３５へは駆動信号が出力されず、可変バルブ３５は常開状態となり、ラック軸ガイド２２はアジャストスプリング２４からのセット圧力Ｆ０でラック軸８を押圧する。
【００５１】
基本ラックアシスト圧力Ｆ１にてラック軸８をピニオン５ａに押し付けることで、ステアリングギヤボックス６内に入力されるフラッタ振動のステアリングハンドル４側への伝達を軽減させることができる。
【００５２】
次いで、ステップＳ５へ進み、ステップＳ４で設定したラックアシスト圧力Ｆｒ(＝０又はＦ１)に対応する駆動信号（Ｆｒ＝０の場合は出力されない）を可変バルブ３５へ出力し、ルーチンを抜ける。
【００５３】
可変バルブ３５は、ラックアシスト圧力制御ユニット３６からの駆動信号に従い、例えば基本ラックアシスト圧力Ｆ１に対応する駆動信号が入力された場合は、ドレーン油路３２ａからオイルパン３３へ戻される油量を調圧して、ラック軸支持機構２０の油圧室７ｅへ供給する油圧（基本ラックアシスト圧力Ｆ１）を生成する。
【００５４】
すると、図２に示すように、ラック軸支持機構２０の油圧室７ｅに基本ラックアシスト圧力Ｆ１の油圧が流入し、アシストピストン２５を押圧し、このアシストピストン２５を介してアジャストスプリング２４を、予め設定されているセット圧力Ｆ０との差分(Ｆ１−Ｆ０)だけ圧縮させ、アジャストスプリング２４のばね圧を基本ラックアシスト圧力Ｆ１まで上昇させる。
【００５５】
その結果、ラック軸８に形成されているラック８ａのピニオン５ａに対する位置が、運転者がフラッタ振動を強く感じる中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）にあるときは、ラック軸８のラック８ａがピニオン５ａに対し、基本ラックアシスト圧力Ｆ１で強く押圧されているため、図４に示すように、ラック軸８を軸方向へ移動させようとする際の摩擦力μが増加する。そのため、ステアリングハンドル４に対して左右操舵輪１４側からのフラッタ振動が伝達され難くなり、車両が高速道路の直線路を高速走行している場合であっても、ステアリングハンドル４を強く把持する必要が無く、良好な操舵フィーリングを得ることができる。又、摩擦力μは、アジャストスプリング２４を圧縮させるばね圧に依存するため、基本ラックアシスト圧力Ｆ１を調整することで、車種毎に最適な摩擦力μを得ることができる。
【００５６】
一方、高速道路走行において、前方障害物の回避操作、急な車線変更、或いはジャンクションなどの曲率の比較的小さなカーブを旋回すべく、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を超えてステアリングハンドル４を切った場合、ステップＳ４ではラックアシスト圧力Ｆｒを０に設定する。そのため、可変バルブ３５が常開となり、油圧室７ｅの油圧がドレーン油路３２ａから排出され、アシストピストン２５は、アジャストスプリング２４の付勢力で後退し、段部７ｆに掛止されて、アジャストスプリング２４のばね圧がセット圧力Ｆ０に戻される。その結果、摩擦力μが通常値に戻されるので、ステアリングハンドル４を切った後の戻りが阻害されず、この場合も良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００５７】
このように、本実施形態では、運転者がフラッタ振動を強く感じる中立領域(ＰｒＬ−ＰｒＲ)のばね圧が、セット圧力Ｆ０よりも高い基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定されるので、ステアリングギヤボックス６内の摩擦力μが高くなり、操舵輪１４側からステアリングギヤボックス６へ逆入力されるフラッタ振動が、ステアリングハンドル４側に伝達され難くなる。一方、中立領域(ＰｒＬ−ＰｒＲ)を超えてステアリングハンドル４を切った場合、アジャストスプリング２４のばね圧がセット圧力Ｆ０に戻される。
【００５８】
その結果、高速道路を高速走行している際にフラッタ振動が発生しても、直進走行ではその振動がステアリングハンドル４に伝達され難くなり、良好な操舵フィーリングを得ることができ、又、急なハンドル操作を行った際には、ばね圧がセット圧力Ｆ０に戻るので、ハンドル戻りが阻害されず、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００５９】
又、基本ラックアシスト圧力Ｆ１を油圧で生成しているため、出荷後であっても、この基本ラックアシスト圧力Ｆ１を車両毎に微調整することができる。更に、油圧制御回路をラック軸支持機構２０に設けたので、電動式、油圧式の何れのパワーステアリング装置にも適用することができ、高い汎用性を得ることができる。
【００６０】
尚、本実施例ではピニオン噛合ラック位置Ｐｒ、すなわち、ラック軸８の中立位置からの移動量は、舵角センサで検出した操舵角θｓに限らず、電動モータ１９の回転角を検出する回転角センサ、或いはラック軸８のストローク(移動量)を検出する変位量センサで検出したパラメータに基づいて求めるようにしても良い。従って、これらの各センサが本発明の移動量検出手段に対応している。
【００６１】
［第２実施例］
図７、図８に本実施形態の第２実施例を示す。上述した第１実施例では、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒに基づいてラックアシスト圧力Ｆｒを設定したが、本実施例では、ラック軸８をスライドさせる際に発生する負荷（ラック負荷）Ｌｒに基づいて、対応するラック位置を推定し、ラックアシスト圧力Ｆｒを設定するようにしたものである。
【００６２】
高速走行において、運転者がステアリングハンドル４を切ると、ラック軸８には操舵輪１４側からのセルフアライニングトルクが反力として印加されるため、ラック負荷Ｌｒは大きな値を示す。一方、直進路を高速走行している状態では、ステアリングハンドル４がほぼ中立状態にあるため、ラック負荷Ｌｒは小さい。
【００６３】
従って、ラック負荷Ｌｒを検出することで、図４に示すような中立領域（θＬ−θＲ）を推定することができる。本実施例では、運転状態検出センサ３７として、車速Ｖｓｐを検出する車速センサと、ラック軸８をスライドさせる際に発生する負荷(ラック負荷)Ｌｒを検出する負荷センサを採用し、この各センサで検出したパラメータに基づき、ラック軸ガイド２２に付与するラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。尚、ラック負荷Ｌｒを検出する負荷センサは、ラック軸８に掛かる負荷を直接検出するものであっても良いが、ステアリング軸２やピニオン軸５に作用する軸トルクを検出することで求めるものであっても良い。
【００６４】
本実施例によるラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図７に示すラックアシスト圧力制御ルーチンに従ってラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。このルーチンでは、先ず、ステップＳ１１で、車速センサで検出した自車両の車速Ｖｓｐと、負荷センサで検出したラック負荷Ｌｒとを読込む。
【００６５】
次いで、ステップＳ１２へ進み、車速Ｖｓｐと予め設定した高速判定車速Ｖｓｐｈとを比較し、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ以上の場合（Ｖｓｐｈ≦Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要があると判定し、ステップＳ１３へ進む。又、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ未満の場合（Ｖｓｐｈ＞Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要がないと判定し、そのままルーチンを抜ける。
【００６６】
ステップＳ１３へ進むと、ラック負荷Ｌｒと予め設定した中立領域判定しきい値Ｌｏとを比較する。尚、このステップでの処理が、本発明のラック負荷判定手段に対応している。
【００６７】
この中立領域判定しきい値Ｌｏは、図８（ａ）に示すように、ピニオン５ａに噛合しているラック位置Ｐｒが中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）にあるか否かを、ラック負荷Ｌｒに基づいて判定するしきい値である。ラック軸８に掛かる負荷は中立位置からハンドル角θｓの絶対値が大きくなるに従い高くなるため、この中立領域判定しきい値Ｌｏ（絶対値）に基づいて、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を推定することができる。従って、この中立領域判定しきい値Ｌｏ（絶対値）は、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）の境界に対応して設定されている。
【００６８】
そして、Ｌｒ≦Ｌｏの場合、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒは中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）にあると判定し、ステップＳ１４へ進み、ラックアシスト圧力Ｆｒを基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定し（Ｆｒ←Ｆ１）、ステップＳ１６へ進む。一方、Ｌｒ＞Ｌｏの場合、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒは中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）から外れていると判定し、ステップＳ１５へ分岐し、ラックアシスト圧力Ｆｒを０として（Ｆｒ←０）、ステップＳ１６へ進む。
【００６９】
ステップＳ１４，或いはステップＳ１５からステップＳ１６へ進むと、ラックアシスト圧力Ｆｒに対応する駆動信号を可変バルブ３５へ出力し、ルーチンを抜ける。
【００７０】
その結果、上述した第１実施例と同様、可変バルブ３５の動作により、ラック軸支持機構２０の油圧室７ｅ内に基本ラックアシスト圧力Ｆ１に対応する油圧を供給する。一方、ラックアシスト圧力Ｆｒが０に設定されている場合は、可変バルブ３５が常開となり、油圧室７ｅ内の油圧がドレーンされ、ラック軸ガイド２２はアジャストスプリング２４のセット圧力Ｆ０にてラック軸８をピニオン５ａ側へ押圧する。
【００７１】
すると、図８（ａ）に示すように、ラック軸８上の中立領域判定しきい値Ｌｏで仕切られた中立領域が、セット圧力Ｆ０よりも高い基本ラックアシスト圧力Ｆ１となり、図４に示すように、ラック軸８を軸方向へ移動させようとする際の摩擦力μが増加する。その結果、摩擦力μの増加により、ステアリングハンドル４に対して左右操舵輪１４側からのフラッタ振動が伝達され難くなり、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００７２】
このように、本実施例では、ステアリングハンドル４の中立位置をラック負荷に基づいて推定するようにしたので、上述した第１実施例の効果に加え、ラック位置や操舵角を検出する必要がなく、例えば、ステアリング軸２の軸トルクを検出する既存の軸トルクセンサを用いてラック負荷を検出するようにすれば、部品の共用化によりコストの低減を図ることができる。
【００７３】
尚、本実施例では、負荷センサで検出したラック負荷Ｌｒと中立領域判定しきい値Ｌｏとを比較して、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を画定するようにしたが、負荷センサに代えてラック軸８に連設するタイロッド９の軸圧を検出する軸圧センサを用い、この軸圧センサで検出した軸圧と中立領域判定しきい値とを比較して、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）を画定するようにしても良い。従って、この負荷センサ、及び軸圧センサが本発明のラック負荷検出手段に対応している。
【００７４】
［第３実施例］
図９、図１０に本実施形態の第３実施例を示す。上述した第１、第２実施例では、ステアリングハンドル４やラック軸８が、中立領域（ＰｒＬ−ＰｒＲ）にある場合、ラックアシスト圧力Ｆｒを基本ラックアシスト圧力Ｆ１に画一的に設定するようにしたが、本実施例では、運転者のステアリングハンドル４の操作状況に応じて、ラックアシスト圧力Ｆｒを可変設定するようにしたものである。
【００７５】
本実施例では、運転状態検出センサ３７として、車速Ｖｓｐを検出する車速センサと、操舵角θｓを検出する舵角センサと、ステアリング軸２等の軸トルクからステアリングハンドル４に掛かる操舵トルクＴｑを検出する、トルク検出手段としての軸トルクセンサとを採用し、この各センサで検出したパラメータに基づき、ラック軸ガイド２２に付与するラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。
【００７６】
本実施例によるラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図９に示すラックアシスト圧力制御ルーチンに従ってラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。
【００７７】
このルーチンでは、先ず、ステップＳ２１で、車速センサで検出した自車両の車速Ｖｓｐと、舵角センサで検出したステアリングハンドル４の操舵角θｓとを読込み、更に、軸トルクセンサで検出したステアリング軸２の軸トルクを操舵トルクＴｑとして読込む。
【００７８】
次いで、ステップＳ２２へ進み、車速Ｖｓｐと予め設定した高速判定車速Ｖｓｐｈとを比較し、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ以上の場合（Ｖｓｐｈ≦Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要があると判定してステップＳ２３へ進み、又、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ未満の場合（Ｖｓｐｈ＞Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要がないと判定し、そのままルーチンを抜ける。
【００７９】
ステップＳ２３へ進むと、操舵角θｓが、図４に示す中立領域（θＬ-θＲ）にあるか否かを調べ、中立領域（θＬ-θＲ）にある場合（θＲ≦θｓ≦θＬ）、ステップＳ２４へ進む。又、中立領域（θＬ-θＲ）から外れている場合（θｓ＜θＲ、或いはθＬ＜θｓ）、ステップＳ２５へ分岐し、ラックアシスト圧力Ｆｒを０（Ｆｒ←０）に設定して、ステップＳ２９へジャンプする。
【００８０】
ステップＳ２３からステップＳ２４へ進むと、操舵角θｓに基づき、第１実施例の図６（ａ）に示すピニオン噛合ラック位置設定テーブルを参照して、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒを設定する。尚、このピニオン噛合ラック位置Ｐｒは、第１実施例と同様、操舵角θｓと予め設定した傾きとから一次式にて求めるようにしても良い。
【００８１】
次いで、ステップＳ２６へ進み、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒに基づき、図１０（ａ）に示すピニオン噛合ラック位置補正ゲイン設定テーブルを参照して、ピニオン５ａが噛合しているラック位置に対応した位置補正ゲインＧｒを設定する。尚、ステップＳ２４，Ｓ２６での処理が、本発明の位置補正ゲイン演算手段に対応している。
【００８２】
このピニオン噛合ラック位置補正ゲイン設定テーブルは、中立位置での位置補正ゲインＧｒを０[%]とし、そこからピニオン５ａに噛合するラック８ａの位置の左右への移動量が増加するに従い、 操舵角θｓが中立領域（θＬ−θＲ）内にあっても、増加する位置補正ゲインＧｒが設定される。
【００８３】
その後、ステップＳ２７へ進み、操舵トルクＴｑに基づき、図１０（ｂ）に示すトルク補正ゲイン設定テーブルを参照して、トルク補正ゲインＧｔを設定する。尚、このステップＳ２７での処理が、本発明のトルク補正ゲイン演算手段に対応している。
【００８４】
このトルク補正ゲインテーブルは、操舵トルクＴｑが０[Nm]で１００[%]、そこから操舵トルクＴｑの絶対値が増加するに従い低下するトルク補正ゲインＧｔが設定される特性を有している。従って、運転者がステアリングハンドル４を切ればトルク補正ゲインＧｔは次第に低い値になる。又、切り戻す際に、運転者がステアリングハンドル４に対する把持力を弱めれば、ステアリングハンドル４は復元力(セルフアライニングトルク)で戻されるため、操舵トルクＴｑはほぼ０[%]になる。尚。トルク補正ゲインＧｔは、トルク補正ゲインＧｔの左右境界付近で0[%]に設定されている。
【００８５】
次いで、ステップＳ２８へ進み、ラックアシスト圧力Ｆｒを、
Ｆｒ←Ｆ１−ΔＦｒ・Ｇｒ・Ｇｔ
から算出する。ここで、ΔＦｒはラックアシスト圧力変化量であり、例えば、前回の演算時までに求めたラックアシスト圧力Ｆｒの差分から算出する。尚、このステップでの処理が、本発明のラックアシスト圧力演算手段に対応している。
【００８６】
その後、ステップＳ２５、或いはステップＳ２８からステップＳ２９へ進むと、ラックアシスト圧力Ｆｒに対応する駆動信号を可変バルブ３５へ出力し、ルーチンを抜ける。
【００８７】
本実施例では、基本ラックアシスト圧力Ｆ１を基本値とし、これをラックアシスト圧力変化量ΔＦｒをゲイン補正した値で減算して、ラックアシスト圧力Ｆｒを設定するようにしたので、図１０（ｃ）に示すように、運転者がステアリングハンドル４を中立位置から何れかの方向へ転舵すると、最初の中立位置では位置補正ゲインＧｒが０[%]であるため、ラックアシスト圧力Ｆｒは基本ラックアシスト圧力Ｆ１で設定される（Ｆｒ←Ｆ１）。その後、ステアリングハンドル４が転舵されると、そのとき設定される補正ゲインＧｒ，Ｇｔに従って、ラックアシスト圧力Ｆｒが減少し、その後、操舵トルクＴｑの絶対値が所定値を超えると、トルク補正ゲインＧｔが０[%]に設定されるため、再び、ラックアシスト圧力Ｆｒは基本ラックアシスト圧力Ｆ１で設定される（Ｆｒ←Ｆ１）。
【００８８】
一方、運転者がステアリングハンドル４を転舵した後、把持力を緩めると操舵トルクＴｑと０[%]になり、トルク補正ゲインＧｔが１００[%]となるため、ラックアシスト圧力Ｆｒが、例えば、図１０（ｃ）に破線で示すように、セット圧力Ｆ０付近まで低下される。その結果、ステアリングハンドル４が中立領域(θＬ-θＲ)にあっても、ハンドル戻りが阻害されず、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【００８９】
尚、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒは、第1実施例と同様、電動モータ１９の回転角、或いはラック軸８のストローク(移動量)から求めるようにしても良く、従って、この各センサが本発明の移動量検出手段に対応している。
【００９０】
［第４実施例］
図１１、図１２に、本実施形態の第４実施例を示す。上述した第３実施例では、運転者の操舵状況を、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒと操舵トルクＴｑとに基づいて検出するようにしたが、本実施例では、運転者の操舵状況とラック軸８に掛かる負荷とに基づいてラックアシスト圧力Ｆｒを可変設定するようにしたものである。
【００９１】
すなわち、運転者の操舵状況とラック軸８に掛かる負荷とを検出して、運転者が一定のハンドル角で保舵している状態で、且つ操舵輪１４からラック軸８に入力される負荷が振動的に変化する状態を検出する。そして、それに応じたラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。本実施例では、運転状態検出センサ３７として、上述した第３実施例と同様のセンサ類を採用している。
【００９２】
本実施例によるラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図１１に示すラックアシスト圧力制御ルーチンに従ってラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。このルーチンでは、先ず、ステップＳ３１で、車速センサで検出した自車両の車速Ｖｓｐと、舵角センサで検出したステアリングハンドル４の操舵角θｓとを読込み、更に、軸トルクセンサで検出したステアリング軸２の軸トルクを操舵トルクＴｑとして読込む。
【００９３】
次いで、ステップＳ３２へ進み、車速Ｖｓｐと予め設定した高速判定車速Ｖｓｐｈとを比較し、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ以上の場合（Ｖｓｐｈ≦Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要があると判定してステップＳ３３へ進み、又、車速Ｖｓｐが高速判定車速Ｖｓｐｈ未満の場合（Ｖｓｐｈ＞Ｖｓｐ）、フラッタ振動対策を行う必要がないと判定し、そのままルーチンを抜ける。
【００９４】
ステップＳ３３へ進むと、操舵角θｓが、図４に示す中立領域（θＬ-θＲ）にあるか否かを調べ、中立領域（θＬ-θＲ）にある場合（θＲ≦θｓ≦θＬ）、ステップＳ３４へ進む。又、中立領域（θＬ-θＲ）から外れている場合（θｓ＜θＲ、或いはθＬ＜θｓ）、ステップＳ３５へ分岐し、ラックアシスト圧力Ｆｒを０（Ｆｒ←０）に設定して、ステップＳ４１へジャンプする。
【００９５】
ステップＳ３４へ進むと、操舵角θｓに基づき、第１実施例の図６（ａ）に示すピニオン噛合ラック位置設定テーブルを参照して、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒを設定し、ステップＳ３６へ進む。
【００９６】
ステップＳ３６では、前回の演算時に求めたピニオン噛合ラック位置Ｐｒ(n-1)と今回求めたピニオン噛合ラック位置Ｐｒとに基づき位置変化率ｄＰｒを、
ｄＰｒ←（Ｐｒ−Ｐｒ(n-1)）／Δｔ
から求める。ここで、Δｔは演算周期である。尚、ステップＳ３４，Ｓ３６での処理が、本発明のラック位置変化率演算手段に対応している。
【００９７】
次いで、ステップＳ３７へ進み、この位置変化率ｄＰｒに基づき、図１２（ａ）に示すラック位置補正ゲイン設定テーブルを参照して、ラック位置補正ゲインＧＰｒを設定する。このラック位置補正ゲインＧＰｒは、位置変化率ｄＰｒが０[%]の位置で１００[%]に設定されており、このｄＰｒ＝０[%]から、この位置変化率ｄＰｒの絶対値が所定に増加した位置で減少が開始され、そこから徐々に減少されて０［%］に固定される特性に設定されている。
【００９８】
すなわち、位置変化率ｄＰｒが０［%］、及び０[%]に近い状態は、運転者がステアリングハンドル４を、大きく転舵していない状態で有り、従って、ステアリングハンドル４は中立位置付近にあるため、ラック位置補正ゲインＧＰｒは高い値に設定される。尚、このステップでの処理が、本発明のラック位置補正ゲイン演算手段に対応している。
【００９９】
その後、ステップＳ３８へ進み、前回の演算時に求めた操舵トルクＴｑ(n-1)と今回求めた操舵トルクＴｑとに基づき負荷変動率ｄＬｒを、
ｄＬｒ←（Ｔｑ−Ｔｑ(n-1)）／Δｔ
から求める。尚、このステップでの処理が、本発明の負荷変動率演算手段に対応している。
【０１００】
そして、ステップＳ３９で、この負荷変動率ｄＬｒに基づき、図１２（ｂ）に示すラック負荷補正ゲイン設定テーブルを参照して、ラック負荷補正ゲインＧＬｒを設定する。尚、このステップでの処理が、本発明のラック負荷補正ゲイン演算手段に対応している。
【０１０１】
このラック負荷補正ゲインＧＬｒは、ｄＬｒ＝０[%]の位置で０[%]に設定されており、このｄＬｒ＝０[%]から、この負荷変動率ｄＬｒの絶対値が所定の位置で増加が開始され、そこから徐々に増加されて１００［%］に固定される特性に設定されている。
【０１０２】
従って、ステアリングハンドル４の転舵角が中立領域（θＬ-θＲ）の範囲であっても、運転者がステアリングハンドル４を一定の転舵角で保舵している状態では、ラック位置補正ゲインＧＰｒは１００[%]に近い値に設定される。一方、その状態で、左右操舵輪１４からラック軸８に入力する負荷が振動的に変化すると負荷変動率ｄＬｒの絶対値は大きくなる。
【０１０３】
次いで、ステップＳ４０へ進むと、ラックアシスト圧力Ｆｒを、
Ｆｒ←Ｆ１＋ΔＦｒ・ＧＰｒ・ＧＬｔ
から算出する。尚、このステップでの処理が、本発明のラックアシスト圧力演算手段に対応している。
【０１０４】
その後、ステップＳ３５或いはステップＳ４０からステップＳ４１へ進むと、ラックアシスト圧力Ｆｒに対応する駆動信号を可変バルブ３５へ出力し、ルーチンを抜ける。
【０１０５】
本実施例では、基本ラックアシスト圧力Ｆ１を基本値とし、これにラックアシスト圧力変化量ΔＦｒを、ラック位置補正ゲインＧＰｒとラック負荷補正ゲインＧＬｒとでゲイン補正した値を加算して、ラックアシスト圧力Ｆｒを設定するようされている。従って、ステアリングハンドル４が中立位置での位置変化率ｄＰｒは１００[%]に近い値となるが、操舵輪１４からラック軸８に入力される負荷が変化しない状態では、ラック負荷補正ゲインＧＬｒはほぼ0[%]に設定される。そのため、図１２「ｃ」に示すように、基本値である基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定される。又、運転者がステアリングハンドル４を所定操舵角で保蛇した状態でも、位置変化率ｄＰｒは１００[%]に近い値となるが、操舵輪１４からラック軸８に入力される負荷が変化しない状態では、ラック負荷補正ゲインＧＬｒはほぼ0[%]に設定される。
【０１０６】
一方、例えば、運転者がステアリングハンドル４を所定操舵角で保蛇した状態で、操舵輪１４からラック軸８に入力される負荷が振動的に変化する場合、その変動が増加するに従い、ラック負荷補正ゲインＧＬｒが１００[%]まで増加する。そのため、図１２（ｃ）に示すように、ラックアシスト圧力Ｆｒは、基本ラックアシスト圧力Ｆ１よりも高くなり、その分、ラック軸８のピニオン５ａに対する押圧力が増加し、摩擦力μが増加するので、フラッタ振動のステアリング軸２方向への伝達が抑制される。更に、操舵輪１４側から入力される負荷振動に起因する歯打ち音の発生を低減させることもできる。
【０１０７】
このように、本実施例では、ピニオン噛合ラック位置Ｐｒの位置変化率ｄＰｒと、操舵トルクＴｑに基づいて求めたラック軸８に掛かる負荷変動率ｄＬｒとに基づいて、運転者の操舵状況、及びラック軸８に掛かる負荷変動を検出し、これに基づいて、ラック軸８のピニオン５ａに対する押圧力を変化させるようにしたので、ステアリングハンドル４が中立位置の状態のみならず、一定操舵角で保蛇している状態であっても、フラッタ振動のステアリング軸２方向への伝達、及び、歯打ち音の発生を抑制することができる。
【０１０８】
尚、本実施例では、舵角センサで検出する操舵角θｓに代えて、電動モータ１９の回転角、或いはラック軸８のストローク(移動量)をパラメータとしても良い。又、軸トルクセンサで検出する操舵トルクＴｑに代えて、ラック軸８をスライドさせる際の負荷、或いはタイロッド９の軸力を検出するパラメータを用いても良い。
【０１０９】
［第５実施例］
図１３、図１４に本発明の第５実施例を示す。上述した第４実施例では、運転者の操舵状況とラック軸８に掛かる負荷変動率とに応じてラックアシスト圧力Ｆｒを可変設定したが、本実施例では、車両の走行状況、及び路面状況に応じてラックアシスト圧力Ｆｒを可変設定するようにしたものである。
【０１１０】
本実施例では、運転状態検出センサ３７として、車体に作用する横加速度Ｇｙを検出する横加速度検出手段としての横加速度センサ、４輪個々の車輪速を検出する車輪速検出手段としての車輪速センサを採用し、この各センサで検出したパラメータに基づき、ラック軸ガイド２２に付与するラックアシスト圧力Ｆｒを設定する。
【０１１１】
本実施例によるラックアシスト圧力制御ユニット３６は、図１３に示すラックアシスト圧力制御ルーチンに従って演算処理が実行される。
【０１１２】
すなわち、このルーチンでは、先ず、ステップＳ５１で、横加速度センサで検出した車体に作用する横加速度Ｇｙと、車輪速センサで検出した車輪速Ｖｓとを読込む。尚、本実施例では、横加速度Ｇｙを、左旋回を＋、右旋回を−として表す。又、車輪速センサは４輪それぞれの回転軸に併設されており、検出した各車輪の車輪速Ｖｓを読込む。ステップＳ５１に記載されている車輪速Ｖｓは、その代表として一つのみ記載する。従って、以下に示すステップＳ５４での処理は、読込んだ４輪の車輪速Ｖｓそれぞれについて算出し、最も大きい車輪速変化率ｄＶｓを、後述するステップＳ５５で読込むものとする。
【０１１３】
その後、ステップＳ５２へ進むと、今回読込んだ横加速度Ｇｙと前回の演算時に求めた横加速度Ｇｙ(n-1)とに基づき横加速度変化率ｄＧｙを、
ｄＧｙ←（Ｇｙ−Ｇｙ(n-1)）／Δｔ
から求める。尚、このステップでの処理が、本発明の横加速度変化率演算手段に対応している。
【０１１４】
そして、ステップＳ５３へ進み、横加速度変化率ｄＧｙに基づき横加速度補正ゲインＧｇｙを、図１４（ａ）に示す横加速度補正ゲインテーブルを参照して設定する。尚、このステップでの処理が、本発明の横加速度補正ゲイン演算手段に対応している。
【０１１５】
この横加速度補正ゲインテーブルは、横加速度変化率ｄＧｙの絶対値が所定増加するまで横加速度補正ゲインＧｇｙが０[%]に設定され、そこから徐々に増加されて１００［%］に固定される特性に設定されている。従って、車両が直進している状態では、横加速度変化率ｄＧｙは、ほぼ０［%］であるため、横加速度補正ゲインＧｇｙも０[%]に設定され、旋回時の横加速度Ｇｙの絶対値が増加するに従い、横加速度補正ゲインＧｇｙも増加される。
【０１１６】
その後、ステップＳ５４へ進み、今回読込んだ車輪速Ｖｓと前回の演算時に求めた車輪速Ｖｓ(n-1)とに基づき車輪速変化率ｄＶｓを、
ｄＶｓ←（Ｖｓ−Ｖｓ(n-1)）／Δｔ
から求める。上述したように、この車輪速変化率ｄＶｓは４輪全てについて求める。尚、このステップでの処理が、本発明の車輪速変化率演算手段に対応している。
【０１１７】
そして、ステップＳ５５へ進むと、各車輪についての車輪速変化率ｄＶｓの中で、その絶対値が最も大きな値を示す車輪速変化率ｄＶｓを抽出し、この車輪速変化率ｄＶｓに基づき、図１４（ｂ）に示す車輪速補正ゲインテーブルを参照して、車輪速補正ゲインＧＶｓを設定する。尚、このステップでの処理が、本発明の車輪速補正ゲイン演算手段に対応している。
【０１１８】
この車輪速補正ゲインテーブルは、車輪速変化率ｄＶｓの絶対値が所定増加するまで車輪速補正ゲインＧＶｓが０[%]に設定され、そこから徐々に増加されて１００［%］に固定される特性を有している。
【０１１９】
従って、車両が舗装された道路を走行している場合、４輪が路面に接地しているため、４輪の車輪速変化率ｄＶｓは大きく変化せず、車輪速補正ゲインＧＶｓは０[%]に近い値となる。一方、悪路走行において何れかの車輪がスリップすると、当該車輪の車輪速変化率ｄＶｓは大きく変化するため、車輪速補正ゲインＧＶｓは増加する。
【０１２０】
その後、ステップＳ５６へ進むとラックアシスト圧力Ｆｒを、
Ｆｒ←Ｆ１＋ΔＦｒ・Ｇｇｙ・ＧＶｓ
から算出する。尚、このステップでの処理が、本発明のラックアシスト圧力演算手段に対応している。
【０１２１】
その後、ステップＳ５７へ進み、このラックアシスト圧力Ｆｒに対応する駆動信号を可変バルブ３５へ出力し、ルーチンを抜ける。
【０１２２】
本実施例では、基本ラックアシスト圧力Ｆ１を基本値とし、これにラックアシスト圧力変化量ΔＦｒを、横加速度補正ゲインＧｇｙと車輪速補正ゲインＧＶｓとでゲイン補正した値を加算して、ラックアシスト圧力Ｆｒを設定するようにした。そのため、舗装された直進路を走行する場合等、横加速度変化率ｄＧｙ、及び車輪速変化率ｄＶｓが共に小さい場合は、両補正ゲインＧｇｙ，ＧＶｓの少なくとも一方は０[%]に設定されるので、ラックアシスト圧力Ｆｒは基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定される（Ｆｒ＝Ｆ１）。又、舗装されたカーブ路を走行する場合、横加速度変化率ｄＧｙは大きく変化するが、各車輪の車輪速変化率ｄＶｓは大きく変化しないため、ラックアシスト圧力Ｆｒは基本ラックアシスト圧力Ｆ１に設定される（Ｆｒ＝Ｆ１）。
【０１２３】
一方、悪路走行時で車輪がスリップすると、スリップした車輪の車輪速変化率ｄＶｓ（の絶対値）は大きくなり、その状態で連続したカーブ路を走行すると、横加速度変化率ｄＧｙの絶対値も大きくなる。すると、図１４（ｃ）に実線で示すように、横加速度Ｇｙの絶対値が増加するに従い、ラックアシスト圧力Ｆｒが増加して、ラック軸８を軸方向へ移動させようとする際の摩擦力μが増加する。その結果、悪路走行時のステアリングハンドル４のふらつきが防止されるばかりでなく、ラック軸８とピニオン５ａとの噛合部分に、バックラッシに起因して発生する歯打ち音を低減させることができる。
【０１２４】
このように、本実施例では、車体に作用する横加速度変化率ｄＧｙと各車輪の車輪速変化率ｄＶｓとに基づいて、車両の走行状況を調べ、悪路走行中はラック軸８をピニオン５ａ側へ押圧するラックアシスト圧力Ｆｒを増加させるようにしたので、ステアリングハンドル４が中立位置にある状態のみならず、転舵している状態であっても、ステアリングハンドル４のふらつきを防止することができる。更に、ラック軸８とピニオン５ａとの噛合部分に発生する歯打ち音を低減させることもできる。
【０１２５】
又、高速道路等、舗装された直進路やカーブ路を走行している場合、横加速度変化率ｄＧｙ、及び、各車輪の車輪速変化率ｄＶｓはほぼ０[%]に近い値に設定される。そのため、ラックアシスト圧力Ｆｒは基本ラックアシスト圧力Ｆ１で固定されるので、フラッタ振動のステアリング軸２方向への伝達を抑制することができる。この場合、本実施例と前述した第１実施例とを組み合わせて、舗装路走行時は第１実施例の制御に切換えるようにすることで、舗装路走行と悪路走行との双方において、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【０１２６】
尚、本発明は上述した実施形態に限らず、例えば、アシスト手段は、油圧アシスト回路３１に代えてリニアアクチュエータ等の直動手段を設け、この直動手段によりアシストピストン２５に対しアシスト圧を直接付与するようにしても良い。
【０１２７】
又、車輪速Ｖｓは四輪の平均値であっても良い。更に、車輪速センサは四輪の内の代表的な車輪（例えば、ステアリングハンドル４に最も近い前輪）の車輪速Ｖｓのみを検出するものであっても良い。或いは、車輪速センサは、二輪駆動の場合、駆動輪の左右輪の車輪速を検出するものであっても良い。
【符号の説明】
【０１２８】
１…電動パワーステアリング装置、
４…ステアリングハンドル、
５ａ…ピニオン、
６…ステアリングギヤボックス、
７…ラック軸ハウジング、
７ａ…ピニオンハウジング、
７ｂ…ガイドハウジング、
７ｄ…ラック軸ガイド収容室、
７ｅ…油圧室、
８ａ…ラック、
１４…操舵輪、
２２…ラック軸ガイド、
２４…アジャストスプリング、
２５…アシストピストン、
３１…アシスト回路、
３２ａ…ドレーン油路、
３４…オイルポンプ、
３５…調圧用可変バルブ、
３６…ラックアシスト圧力制御ユニット、
３７…運転状態検出センサ、
ｄＧｙ…横加速度変化率、
ｄＬｒ…負荷変動率、
ｄＰｒ…位置変化率、
ｄＶｓ…車輪速変化率、
Ｆ０…セット圧力、
Ｆ１…基本ラックアシスト圧力、
Ｆｒ…ラックアシスト圧力、
Ｇｇｙ…横加速度補正ゲイン、
ＧＬｒ…ラック負荷補正ゲイン、
ＧＰｒ…ラック位置補正ゲイン、
Ｇｒ…位置補正ゲイン、
Ｇｔ…トルク補正ゲイン、
ＧＶｓ…車輪速補正ゲイン、
Ｇｙ…横加速度、
Ｌｏ…中立領域判定しきい値、
Ｌｒ…ラック負荷、
Ｐｒ…ピニオン噛合ラック位置、
（θＬ−θＲ），（ＰｒＬ−ＰｒＲ）…中立領域、
Ｔｑ…操舵トルク、
Ｖｓ…車輪速、
Ｖｓｐ…車速、
Ｖｓｐｈ…高速判定車速、
ΔＦｒ…ラックアシスト圧力変化量、
θｓ…操舵角、
μ…摩擦力
【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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【図１３】
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【図１４】
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