(57)【要約】【課題】  電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置の各々のメリットを十分に生かすことができるステアリング装置を提供すること。【解決手段】  操舵トルクが小さい領域では油圧パワーステアリング装置５０が有効に働かずに主として電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクが操舵量伝達手段に伝達され、操舵トルクが大きい領域では電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクおよび油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力が操舵量伝達手段に伝達される。このため、操舵トルクが小さい場合は電動パワーステアリング装置４０によりきめ細かい統合制御を行うことができ、一方据え切りなどの大きな操舵トルクが必要なときには電動パワーステアリング装置４０および油圧パワーステアリング装置５０の双方から大きな操舵補助力を得ることができる。【選択図】  図１
2008184049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルの操舵操作量を転舵輪に伝達する操舵量伝達手段を有する車両のステアリング装置において、
回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する電動モータと、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御する制御手段とを備える電動パワーステアリング装置と、
作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を給排することにより駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを連通する主配管中に設けられ、操舵ハンドルに作用する操舵力が所定値未満であるときには前記油圧アクチュエータが駆動力を発生せず、所定値以上となったときに駆動力を発生するように、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を調節するコントロールバルブ機構を備える油圧パワーステアリング装置と、を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
操舵ハンドルの操舵力が前記所定値未満の場合は主に前記電動パワーステアリング装置が操舵補助力を前記操舵量伝達手段に伝達し、
操舵ハンドルの操舵力が前記所定値以上である場合は前記電動パワーステアリング装置および前記油圧パワーステアリング装置の双方が操舵補助力を前記操舵量伝達手段に伝達することを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のステアリング装置において、
前記電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作によって捩られるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、所定の横弾性係数を持つ第１のトーションバーと、前記第１のトーションバーの捩り量に基づいて操舵ハンドルに作用する操舵力を検出する検出手段を備え、前記制御手段は前記検出手段により検出された操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御し、
前記油圧パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作によって捩られるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、前記所定の横弾性係数よりも大きい横弾性係数を持つ第２のトーションバーを備え、前記コントロールバルブ機構は、前記第２のトーションバーの捩り量に応じた油量の作動油が前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給されるように前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに流れる油量を制御することを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステアリング装置において、
操舵力に対抗する反力を発生し、発生した反力を前記操舵量伝達手段に伝達する反力発生手段と、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか一方が正常に作動していない場合に前記操舵量伝達手段に伝達する反力が減少するように前記反力発生手段が発生する反力を制御する反力制御手段と、を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のステアリング装置において、
前記反力発生手段は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の圧力により反力を生成する油圧反力機構であり、
前記反力制御手段は、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記油圧反力機構にて得られる圧力を開放する圧力開放手段であることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステアリング装置において、
前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置の少なくともいずれか一方は、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか他方が正常に作動していない場合に操舵補助力を増加する補助力増加手段を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のステアリング装置において、
前記補助力増加手段は前記油圧パワーステアリング装置に設けられ、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を抑え、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動しない場合に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を増加させることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のステアリング装置において、
前記補助力増加手段は、前記主配管から分岐して前記コントロールバルブ機構および前記油圧アクチュエータを経由せずに前記油圧ポンプに帰還するバイパス配管中に設けられ、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に昇圧する昇圧手段を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項９】
請求項７に記載のステアリング装置において、
前記補助力増加手段は、前記主配管中に介挿された絞り弁手段と、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記絞り弁手段の開度を小さくし、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記絞り弁手段の開度を大きくするように、前記絞り弁手段の開度を調整する開度調整手段とを備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のステアリング装置において、
前記補助力増加手段は、前記油圧ポンプを駆動するためのポンプ駆動用電動モータと、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記ポンプ駆動用電動モータの出力回転数を小さくし、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記ポンプ駆動用電動モータの出力回転数を大きくするように、前記ポンプ駆動用電動モータの回転数を調整する回転数調整手段とを備え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、ステアリング装置に係り、特に、ドライバーによる操舵ハンドルの操舵を補助するための操舵補助力を発生するパワーステアリング装置を備えたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーによる操舵ハンドルの操舵操作を補助する操舵補助力を発生し、この操舵補助力を操舵ハンドルに連結したステアリングシャフトやラックシャフトなどの操舵量伝達手段に伝達するするパワーステアリング装置を有するステアリング装置が一般に普及している。このパワーステアリング装置として、油圧ポンプなどの油圧ポンプから吐出される作動油がパワーシリンダなどの油圧アクチュエータに供給および排出（給排）されることにより油圧アクチュエータが駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力とする油圧パワーステアリング機構と、電動モータを電子制御ユニットなどにより制御して、この電動モータが発生する回転駆動力を操舵補助力とする電動パワーステアリング装置が実用化されている。また、これら２つのパワーステアリング装置の特性をうまく利用して、双方のパワーステアリング装置を搭載した車両も提案されている。
【０００３】
特許文献１には、電動パワーステアリング装置による操舵補助と油圧パワーステアリング装置による操舵補助を併用したシステムが記載されている。具体的には、特許文献１には、車速が所定値よりも高い場合には電動パワーステアリング装置によって操舵補助を行い、車速が所定値よりも低い場合には電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置の双方により操舵補助を行うステアリング装置が記載されている。また、特許文献２には、ハイブリッド自動車において、電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置を併用させるとともに、内燃機関の作動停止時に電動パワーステアリング装置を有効に作動させる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１１１１４１号公報
【特許文献２】特開２００４−０９０６８６号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、きめ細かな出力制御が可能である電動パワーステアリング装置および大出力が期待できる油圧パワーステアリング装置の各々のメリットを十分に生かしつつ、且つ各々のパワーステアリング装置のデメリットを補い得るように、両パワーステアリング装置を併用したステアリング装置を提供することを技術的課題とする。
【０００５】
上記課題を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの操舵操作量を転舵輪に伝達する操舵量伝達手段を有する車両のステアリング装置において、回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する電動モータと、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御する制御手段とを備える電動パワーステアリング装置と、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を給排することにより駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを連通する主配管中に設けられ、操舵ハンドルに作用する操舵力が所定値未満であるときには前記油圧アクチュエータが駆動力を発生せず、所定値以上となったときに駆動力を発生するように、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を調節するコントロールバルブ機構を備える油圧パワーステアリング装置と、を備えるステアリング装置とすることにある。
【０００６】
この場合、操舵ハンドルの操舵力が前記所定値未満の場合は主に前記電動パワーステアリング装置が操舵補助力を前記操舵量伝達手段に伝達し、操舵ハンドルの操舵力が前記所定値以上である場合は前記電動パワーステアリング装置および前記油圧パワーステアリング装置の双方が操舵補助力を前記操舵量伝達手段に伝達するものであるとよい。
【０００７】
上記発明に係るステアリング装置は、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置とを併用するとともに、操舵力（例えば操舵トルク）の大きさにより両パワーステアリング装置を使い分けている。つまり、操舵力が小さい（所定値以下の）領域では油圧アクチュエータが（有効な）駆動力を発生しないようにされているので、油圧パワーステアリング装置からは操舵補助力を得ることができず、そのため主として電動パワーステアリング装置から操舵補助力が発生する。また、操舵力が大きい（所定値以上の）領域では油圧アクチュエータからも駆動力が発生して油圧パワーステアリング装置が操舵補助力を発生するので、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置との双方から操舵補助力が発生する。本発明はこのようにして、操舵力に応じて電動パワーステアリング装置による操舵補助と電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置の双方による操舵補助とを切り替えている。
【０００８】
操舵力が小さい場合は例えば車両の走行時などであり、このような場合は操舵ハンドルの微妙な取り回しに対する操舵フィーリングが運転時の快適性を左右する。たとえば車速が大きいときは操舵補助力を減少させて走行安定性を重視し、一方車速が小さい場合は操舵補助力を増加させて取り回し性を重視するなど、状況に適したきめ細かな操舵補助力の統合制御を行うことで、運転時の快適性を得る。このようなきめ細かな制御は、油圧を用いて機械的に駆動力を発生する油圧パワーステアリング装置には不向きであり、制御手段により適宜電動モータの回転駆動力を自由に制御し、より幅広い領域でのきめ細かな統合制御を行うことが可能な電動パワーステアリング装置に適している。この点に着目し、本発明では操舵力が小さいとき（操舵力が所定値以下のとき）には油圧パワーステアリング装置が有効に働かず、主として操舵補助力の設定自由度の高い電動パワーステアリング装置が操舵補助力を発生するため、この電動パワーステアリング装置によってきめ細かい操舵補助を行うことができる。加えて、電動パワーステアリングが主導で操舵補助を行うことにより燃費の向上を図ることができる。
【０００９】
一方、操舵力が大きいときは例えば据え切り時などであり、このようなときには大きな操舵補助力が必要となる。操舵補助力が大きい場合、電動パワーステアリング装置の電動モータは高出力状態となって過熱保護などの制御が働くことがある。このような保護制御が働くと出力が制限されるために、操舵補助力不足となることがある。この点につき本発明では、操舵力が大きいとき、つまりより大きな操舵補助力が必要となるときは、電動パワーステアリング装置から操舵補助力が出力されるとともに、油圧パワーステアリング装置の油圧ポンプから作動油が油圧アクチュエータに実質的に供給されて、油圧パワーステアリング装置からも有効な操舵補助力が発生する。このため、仮に電動パワーステアリング装置の電動モータが保護制御のために出力制限された場合であっても、その分を補うべく油圧パワーステアリング装置から操舵補助力が提供されるので、大きな操舵補助力を発生させることができ、操舵力不足が生じることを防止または効果的に抑制することができる。
【００１０】
このように、本発明のステアリング装置は、電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置の各々のメリットを十分に生かしつつ、且つ各々のパワーステアリング装置のデメリットを補い得るように、両パワーステアリング装置を併用したステアリング装置とすることができる。
【００１１】
上記発明において、油圧ポンプからの作動油が油圧アクチュエータに実質的に供給されて油圧アクチュエータが有効な駆動力を発生する閾値となる操舵力の「所定値」は、一義的に決定するものではなく、きめ細かな操舵制御の必要性と大きな操舵補助力を出力する必要性との兼ね合いで決定すればよい。またこの所定値は固定的でなくてもよく、例えば車速に応じて変化してもよい。
【００１２】
上記発明において、操舵力が所定値未満であるときには油圧アクチュエータが駆動力を発生しないが、これは有効な駆動力を発生しないという意味であり、実際には僅かな駆動力を発生していても、その駆動力が微弱で操舵補助をしているとはいえないような場合も含む。例えば油圧アクチュエータからの駆動力に基づく操舵補助力が電動パワーステアリング装置からの操舵補助力に対して１割未満の駆動力であるような場合は、本発明においては駆動力を発生していないものとしてもよい。操舵力が所定値未満であるときに油圧パワーステアリング装置が発生する駆動力を積極的に小さくするためには、コントロールバルブ機構のバルブ形状を例えば面取りするなどして、操舵力に対する駆動力の特性を変化させることにより実現することができる。また、コントロールバルブ機構のバルブ形状を工夫（例えばバルブを構成するランドやグルーブの幅を広くするなどして）することによって操舵力に対する不感帯領域を調整することにより、所定の操舵力未満では油圧パワーステアリング装置から駆動力が出力しないようにすることもできる。また、上記発明において、「操舵力が所定値未満の場合は主に電動パワーステアリング装置が操舵補助力を操舵量伝達手段に伝達し」とは、操舵力が所定値未満の場合には、電動パワーステアリング装置が主体となって操舵補助力を操舵量伝達手段に伝達していれば足りることを意味し、このときに油圧パワーステアリング装置から多少の操舵補助力が操舵量伝達手段に伝達されていてもよい。例えば、電動パワーステアリング装置からの操舵補助力が全体の操舵補助力の９割以上であるときには、主に電動パワーステアリング装置が操舵補助力を操舵量伝達手段に伝達していると考えてもよい。
【００１３】
また、前記電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作によって捩られるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、所定の横弾性係数を持つ第１のトーションバーと、前記第１のトーションバーの捩り量に基づいて操舵ハンドルに作用する操舵力を検出する検出手段を備え、前記制御手段は前記検出手段により検出された操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御するものであるとよい。また、前記油圧パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作によって捩られるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、前記所定の横弾性係数よりも大きい横弾性係数を持つ第２のトーションバーを備え、前記コントロールバルブ機構は、前記第２のトーションバーの捩り量に応じた油量の作動油が前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給されるように前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに流れる油量を制御するものであるとよい。
【００１４】
これによれば、油圧パワーステアリング装置のコントロールバルブ機構は第２のトーションバーの捩り量に応じた油量の作動油が油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給されるように油量を制御する。また、第２のトーションバーは操舵力を検出するための第１のトーションバーよりも横弾性係数が大きくされ、捩り難くされており、操舵力が小さい場合はほとんど捩られない（捩り量が小さい）。このため捩り量に応じて油圧ポンプから油圧アクチュエータに供給される油量も、横弾性係数が小さいトーションバーとの比較において少なくなる。油圧アクチュエータは供給される作動油によって駆動力を発生するので、供給される作動油が少ないと発生する駆動力も小さい。よって、操舵力が小さい場合は油圧パワーステアリング装置から発生する操舵補助力は極めて小さいか、あるいは油圧パワーステアリング装置から操舵補助力が発生しない。一方、操舵力が大きい場合は第２のトーションバーも十分に捩られるために油圧パワーステアリング装置が発生する操舵補助力が大きくなる。このような構成によって、操舵力が小さいとき（所定値以下のとき）は油圧パワーステアリング装置から操舵補助力が有効に発生せずに電動パワーステアリング装置が主として有効な操舵補助力を発生し、操舵力が大きいとき（所定値以上のとき）は電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置の双方から操舵補助力を発生するようなステアリング装置を実現することができる。
【００１５】
上記発明から、以下の技術的思想も把握できる。
操舵ハンドルの操舵操作量を転舵輪に伝達する操舵量伝達手段を有する車両のステアリング装置において、回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する電動モータと、操舵ハンドルの操舵操作によって捩じられるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、所定の横弾性係数を持つ第１のトーションバーと、前記第１のトーションバーの捩り量に基づいて操舵ハンドルに作用する操舵力を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御する制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置と、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を給排することにより駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する油圧アクチュエータと、操舵ハンドルの操舵操作によって捩られるように前記操舵量伝達手段に取り付けられ、前記所定の横弾性係数よりも大きい横弾性係数を持つ第２のトーションバーと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを連通する主配管中に設けられ、前記第２のトーションバーの捩り量に応じた油量が前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給されるように前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに流れる油量を制御するコントロールバルブ機構を備える油圧パワーステアリング装置と、を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【００１６】
ところで、上記に説明した本発明においては、操舵力が小さいとき（所定値未満のとき）は主にきめ細かな操舵補助力の制御が可能な電動パワーステアリング装置が操舵補助力を発生し、操舵力が大きいとき（所定以上のとき）には電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置の双方が操舵補助力を発生している。この場合、電動パワーステアリング装置が正常に作動しているときは、操舵力が上記所定値に達するまで電動パワーステアリング装置による操舵補助が行われるためにドライバーは難なく操舵ハンドルを操舵操作することができる。しかし、電動パワーステアリング装置が正常に作動せず、この電動パワーステアリング装置から操舵補助力が発生しなくなったときは、操舵トルクが上記所定値に達するまで操舵補助力は付与されない。この場合にはドライバーが操舵補助なしに操舵ハンドルを操舵操作する必要があるところ、油圧パワーステアリング装置は所定の操舵力が入力されるまで有効な操舵補助力を発生しないように、例えば横弾性係数が大きくて捩りにくいトーションバーを用いて操舵補助力を発生するようにしているため、このように捩りにくいトーションバーを捩るために大きな操舵力が必要となり、ドライバーは操舵補助力を得るまでに大きな操舵力で操舵ハンドルを操作しなければならない。
【００１７】
このような不具合を防止するために、本発明では、ステアリング装置を、操舵力に対抗する反力を発生し、発生した反力を前記操舵量伝達手段に伝達する反力発生手段と、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか一方が正常に作動していない場合に前記操舵量伝達手段に伝達する反力が減少するように前記反力発生手段が発生する反力を制御する反力制御手段と、を備えるものとすることができる。前記反力発生手段は、前記油圧ポンプから吐出される作動油の圧力により反力を生成する油圧反力機構であり、前記反力制御手段は、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記油圧反力機構にて得られる反力としての圧力を開放する圧力開放手段であるのがよい。この場合、油圧パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの操舵操作により変形可能なトーションバーのような変形部材を備え、コントロールバルブ機構はこの変形部材の変形量に応じた油量を前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給するように前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに流れる油量を制御するものであるのがよい。
【００１８】
上記発明によれば、例えば油圧パワーステアリング装置が反力発生手段としての油圧反力機構を備えており、且つ油圧パワーステアリング装置がトーションバーの捩れ量に応じて駆動力を発生する方式である場合、反力が操舵ハンドルから入力される操舵力に対抗するために、操舵力は反力に抗してトーションバーを捩ることになる。つまり、トーションバー自身が横弾性係数の小さい捩じりやすいものであっても、トーションバーの見かけ上の横弾性係数が反力の分だけ増加するので、反力の増加分だけトーションバーは捩り難くなる。このため操舵力に対するトーションバーの捩じれ量が反力の大きさに応じて減少し、操舵力が小さい領域では油圧パワーステアリング装置から操舵補助力が有効に発生しない。よって、この場合、電動パワーステアリング装置が正常に作動していれば、操舵トルクの小さい領域では電動パワーステアリング装置が主体として操舵補助力を発生する。
【００１９】
これに対し、電動パワーステアリング装置が失陥して正常に作動することができない場合には、圧力開放手段が作動して油圧反力機構にて得られる反力の基となる圧力を開放することにより、油圧反力機構から操舵量伝達手段に作用する反力が減少される。これにより油圧パワーステアリング装置に用いられるトーションバーの見かけ上の横弾性係数が小さくなり、小さな操舵力でこのトーションバーを十分に捩ることができるようになる。したがって、この場合は小さな操舵力でドライバーに負担をかけることなく油圧パワーステアリング装置から操舵補助力を発生させることができる。
【００２０】
このように、本発明においては、両方のステアリング装置が正常であるときには反力を操舵量伝達手段に作用させておき、一方のステアリング装置が正常に作動していない場合には操舵量伝達手段に作用させる反力を減少させあるいはなくすことによって、一方のステアリング装置が正常に作動していないときにドライバーにかかる負担を軽減することができる。なお、反力発生手段を電動パワーステアリング装置側に設けておき、両方のパワーステアリング装置が正常に作動しているときは反力発生手段による反力を操舵量伝達手段に作用させ、油圧パワーステアリング装置が正常に作動しない場合には操舵量伝達手段に作用させる反力を減少しあるいはなくすようにしてもよい。これによれば、油圧パワーステアリング装置が正常作動していないときには操舵量伝達手段に伝達される反力が減少され、あるいは反力が伝達されなくされるので、電動パワーステアリング装置からの操舵補助力が増加し、この増加分によりドライバーが負う操舵操作の負担を軽減することができる。
【００２１】
上記発明から、以下の技術的思想が把握できる。
操舵ハンドルの操舵操作量を転舵輪に伝達する操舵量伝達手段を有する車両のステアリング装置において、回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する電動モータと、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御する制御手段とを備える電動パワーステアリング装置と、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を給排することにより駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを連通する主配管中に設けられ、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される油量を調節するコントロールバルブ機構を備える油圧パワーステアリング装置と、操舵力に対抗する反力を発生し、発生した反力を前記操舵量伝達手段に伝達する反力発生手段と、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか一方が正常に作動していない場合に前記操舵量伝達手段に伝達する反力が減少するように前記反力発生手段が発生する反力を制御する反力制御手段と、を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【００２２】
また、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置の少なくともいずれか一方は、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか他方が正常に作動していない場合に操舵補助力を増加する補助力増加手段を備えるものとすることができる。これによれば、電動パワーステアリング装置または油圧パワーステアリング装置のどちらかが正常に作動しない場合には、補助力増加手段によって、正常に作動している側のパワーステアリング装置から発生する操舵補助力が増加される。この操舵補助力の増加によって正常に作動していない側のパワーステアリング装置から発生すべきであった操舵補助力が補われるので、ドライバーにかける操舵操作の負担を軽減することができる。
【００２３】
また、前記補助力増加手段は前記油圧パワーステアリング装置に設けられ、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を抑え、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動しない場合に前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給する油量を増加させるものであるのがよい。この場合、前記補助力増加手段は、前記主配管から分岐して前記コントロールバルブ機構および前記油圧アクチュエータを経由せずに前記油圧ポンプに帰還するバイパス配管中に設けられ、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に昇圧する昇圧手段を備えるものとすることができる。この昇圧手段は、電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合には昇圧しないように制御されるのがよい。
【００２４】
これによれば、電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合には昇圧手段が昇圧していないので、油圧ポンプから吐出される作動油は主配管およびバイパス配管の双方に流れる。このため主配管を流れる油量が相対的に減少し、油圧パワーステアリング装置から出力される駆動力が減少する。よって、操舵トルクが小さい場合には油圧パワーステアリング装置から有効な操舵補助力が発生せず、電動パワーステアリング装置が主体として操舵補助力を発生する。一方、電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合には昇圧手段が昇圧するので、このバイパス配管に作動油が流れ難くなる。このため主配管を流れる油量が相対的に増加し、油圧パワーステアリング装置から出力される駆動力が増加する。よって、この場合には操舵トルクが小さくても油圧パワーステアリング装置から有効な操舵補助力が発生する。このため、電動パワーステアリング装置が正常に作動していないときに、小さな操舵力でドライバーに負担をかけることなく油圧パワーステアリング装置から操舵補助力を発生させることができる。
【００２５】
また、前記補助力増加手段は、前記主配管中に介挿された絞り弁手段と、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記絞り弁手段の開度を小さくし、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記絞り弁手段の開度を大きくするように、前記絞り弁手段の開度を調整する開度調整手段とを備えるものとすることができる。また、前記補助力増加手段は、前記油圧ポンプを駆動するためのポンプ駆動用電動モータと、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動している場合に前記ポンプ駆動用電動モータの出力回転数を小さくし、前記電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に前記ポンプ駆動用電動モータの出力回転数を大きくするように、前記ポンプ駆動用電動モータの回転数を調整する回転数調整手段とを備えるものとすることができる。このような構成にすることによっても、上記と同様の効果を奏する。
【００２６】
上記発明から、以下の技術的思想が把握できる。
操舵ハンドルの操舵操作量を転舵輪に伝達する操舵量伝達手段を有する車両のステアリング装置において、回転駆動力を発生し、発生した回転駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する電動モータと、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記電動モータにて発生する回転駆動力を制御する制御手段とを備える電動パワーステアリング装置と、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を給排することにより駆動力を発生し、発生した駆動力を操舵補助力として前記操舵量伝達手段に伝達する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを連通する主配管中に設けられ、操舵ハンドルに作用する操舵力に基づいて前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータに供給される油量を調節するコントロールバルブ機構を備える油圧パワーステアリング装置と、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置の少なくともいずれか一方に設けられ、前記電動パワーステアリング装置または前記油圧パワーステアリング装置のいずれか他方が正常に作動していない場合に操舵補助力を増加する補助力増加手段と、を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るステアリング装置１の概略図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態のステアリング装置１は、操舵軸２０および操向軸３０を備える。操舵軸２０はさらに第１の操舵軸２１０と第２の操舵軸２２０とを備えて構成されている。第１の操舵軸２１０と第２の操舵軸２２０とは図示しない中間軸などによって機械的に連結されている。第１の操舵軸２１０はその一端に操舵ハンドル１１が同軸的に連結している。この操舵ハンドル１１の操舵操作（回動操作）により第１の操舵軸２１０が軸回りに回転する。この回転は上記した中間軸などを介して第２の操舵軸２２０にも伝達され、この伝達によって第２の操舵軸２２０も回転する。
【００２９】
第１の操舵軸２１０は第１軸２１１および第２軸２１２を有し、第１軸２１１が操舵ハンドル１１に連結している。第１軸２１１と第２軸２１２との間には第１トーションバー４１が設けられている。第１トーションバー４１はその一端が第１軸２１１に固定され、他端が第２軸２１２に固定されており、第１軸２１１が操舵ハンドル１１の操舵操作（回動操作）に伴って回転すると捩られる。
【００３０】
この第１の操舵軸２１０には電動パワーステアリング装置４０が取り付けられている。電動パワーステアリング装置４０は、上述の第１トーションバー４１と、この第１トーションバー４１の両端側に取り付けられた一対の検出手段４２ａ，４２ｂと、制御ユニット（ＥＣＵ）４３と、電動モータ４４と、減速機４５とを備えて構成されている。検出手段４２ａ，４２ｂは、第１トーションバー４１の捩れ量を検出するとともに検出した捩れ量から操舵ハンドル１１に入力した操舵トルク（操舵力）を計算して出力する。検出手段４２ａ，４２ｂが出力した操舵トルクは制御装置４３に入力される。そして、制御装置４３は入力した操舵トルクに応じたアシストトルク（操舵補助力）を計算し、計算されたアシストトルクが操舵軸２０に伝達されるように図示しないモータ駆動回路を通じて電動モータ４４に制御指令を出力する。電動モータ４４は減速機４５を介して第２軸２１２に連結されており、制御手段からの制御指令に従った回転速度で回転して回転駆動力を発生する。電動モータ４４の回転は例えばウォーム減速機などの減速機４５に伝達され、この減速機４５にて回転速度が減速されるとともに回転トルクが増加される。そして、減速機４５から操舵軸２０（第２軸２１２）に所望の回転トルクがアシストトルクとして伝達される。
【００３１】
制御装置４３はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とし、上記のように検出手段４２ａ，４２ｂから操舵トルクが入力される他、車速センサから車速が、操舵角センサから操舵ハンドル１１の操舵角などが入力されることがある。制御装置４３はこれらの入力情報を基に所定のアシスト制御プログラムを実行して、操舵トルクやその他の情報に基づいたアシストトルクを計算し、計算したアシストトルクが操舵軸２０に入力されるように、電動モータ４４にて発生する回転トルクを電流などにより制御する。このアシストトルクは、一般的には操舵トルクが大きくなるほど大きくなるように、また車速が大きくなるほど小さくなるように設定されるが、様々な車両の状況によって最適なアシストトルクを個々に設定することもできる。このように電動パワーステアリング装置４０はアシストトルクを状況に応じてきめ細かく設定することが可能である。
【００３２】
第２の操舵軸２２０は入力軸２２１と出力軸（またはピニオン軸）２２２を有している。入力軸２２１と出力軸２２２とは第２トーションバー５１により接続されている。第２トーションバー５１は、一端が入力軸２２１に接続し、他端が出力軸２２２に接続しており、入力軸２２１側から回転トルクが加えられるとそのトルクに応じた量だけ捩れるように構成されている。また、出力軸２２２の一端側にはピニオンギヤ２２２ａが形成されている。
【００３３】
操向軸３０は、シャフト部３１を備えている。このシャフト部３１の両端には図示しないナックルアームなどを介して転舵輪ＦＷ１，ＦＷ２が連結している。また、シャフト部３１にはラック部３２が形成されている。ラック部３２には上述のピニオンギヤ２２２ａが噛合しており、このピニオンギヤ２２２ａとラック部３２によってラックアンドピニオン機構を構成している。このラックアンドピニオン機構によって操舵軸２０の回転が操向軸３０の軸方向移動に変換される。変換された軸方向移動によって転舵輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵する。なお、操舵軸２０および操向軸３０が、操舵ハンドル１１の操舵操作量（回動操作量）を転舵輪ＦＷ１，ＦＷ２に伝達する操舵量伝達手段を構成する。
【００３４】
第２の操舵軸２２０および操向軸３０には油圧パワーステアリング装置５０が取り付けられている。この油圧パワーステアリング装置５０は、上述の第２トーションバー５１と、コントロールバルブ機構５２と、油圧ポンプ５３と、パワーシリンダ５４と、油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５４とを連通する主配管５５ａと、リザーバタンク５６とを備えて構成される。第２トーションバー５１は上述のように入力軸２２１と出力軸２２２とを連結しており、入力軸２２１から回転トルクが与えられるとその回転トルクによって捩れる。この捩れによって入力軸２２１と後述するバルブスリーブ５２１との回転方向における角度変位が生じる。
【００３５】
コントロールバルブ機構５２は、油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５４との間の主配管５５ａ中に設けられ、内部に入力軸２２１および第２トーションバー５１が挿通した円筒形状のバルブスリーブ５２１を備えて構成されている。バルブスリーブ５２１は出力軸２２２に連結され、この出力軸２２２と同軸的且つ一体的に回転する。また、バルブスリーブ５２１はその外壁に４つのポート（第１ポート５２１ａ、第２ポート５２１ｂ、第３ポート５２１ｃ、第４ポート５２１ｄ）が形成されている。バルブスリーブ５２１の内部と入力軸２２１との間には、これらのポートを繋ぐ４つの油路が形成される。第１油路Ｐ１２は第１ポート５２１ａと第２ポート５２１ｂを連通する。第２油路Ｐ１３は第１ポート５２１ａと第３ポート５２１ｃを連通する。第３油路Ｐ２４は第２ポート５２１ｂと第４ポート５２１ｄを連通する。第４油路Ｐ３４は第３ポート５２１ｃと第４ポート５２１ｄを連通する。また、第１ポート５２１ａは主配管５５ａを通じて油圧ポンプ５３の吐出ポート５３ｂと連通する。第４ポート５２１ｄはドレン配管５５ｂを通じてリザーバタンク５６に連通する。
【００３６】
また、図示はしないが、バルブスリーブ５２１と入力軸２２１（または入力軸２２１の外周に取り付けられるバルブロータ）との対向面は凹凸状に形成されていて、この凹凸状の対向面間の空間が各油路に連通しているとともに、入力軸２２１がバルブスリーブ５２１に対して相対回転することによって凹凸状の対向面の配置状態が変化し、この変化により各油路の流路断面積が変化して各油路が絞られる。つまり、入力軸２２１が第１の操舵軸２０側から回転トルクが伝達されることによってバルブスリーブ５２１の内部で回転すると、この回転によって第２トーションバー５１が捩れ、第２トーションバー５１が捩れた分だけバルブスリーブ５２１と入力軸２２１との間で角度変位が生じる。この角度変位量に応じて各油路の流路断面積が変化するようにバルブスリーブ５２１の内壁形状が形成されている。この流路断面積の変化によりそれぞれの油路に流れる油量が調整される。よって、各油路Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２４，Ｐ３４中には、バルブスリーブ５２１と入力軸２２１とで形成される流量制御バルブＡ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’がそれぞれ介挿している状態とされる（図２参照）。
【００３７】
油圧ポンプ５３は吸入ポート５３ａおよび吐出ポート５３ｂを有し、エンジンやモータなどの駆動源からの駆動力により駆動して吸入ポート５３ａからリザーバタンク５６内の作動油を吸入配管５５ｃを通じて吸入し、吸入した作動油を吐出ポート５３ｂから主配管５５ａ内に吐出する。本実施形態において油圧ポンプ５３はエンジンにより駆動される。
【００３８】
パワーシリンダ５４は本発明の油圧アクチュエータとして作動するものであり、油圧ポンプ５３から吐出される作動油を供給・排出（給排）し、これにより駆動力を発生して発生した駆動力を操向軸３０に伝達する。パワーシリンダ５４はその内部に作動油が充填される空間が形成されている。この内部空間にはシャフト部３１が挿通されているとともに、シャフト部３１に取り付けられたパワーピストン５４１により内部空間が左室５４Ｌと右室５４Ｒとに区画されている。また、パワーシリンダ５４には左室５４Ｌに通じる左方ポート５４ａと右室５４Ｒに通じる右方ポート５４ｂとが形成されている。左方ポート５４ａは主配管５５ａを介してバルブスリーブ５２１の第２ポート５２１ｂに、右方ポート５４ｂは主配管５５ａを介してバルブスリーブ５２１の第３ポート５２１ｃにそれぞれ連通している。
【００３９】
図２は、油圧パワーステアリング装置５０の油圧回路図である。図２に示すように油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５４との間にコントロールバルブ機構５２が介在している。このコントロールバルブ機構５２は図２のように四方向の絞り弁として構成されており、操舵ハンドル１１の操舵操作に伴う入力軸２２１とバルブスリーブ５２１との相対的な角度変位量に応じて各バルブの絞り量が可変とされる。具体的には、操舵ハンドル１１の操舵操作により第２トーションバー５１が捩れて入力軸２２１とバルブスリーブ５２１の回転方向位置が一方向にずれた場合、第１ポート５２１ａと第２ポート５２１ｂとを連通する第１油路Ｐ１２中のバルブＡ、および、第３ポート５２１ｃと第４ポート５２１ｄとを連通する第４油路Ｐ３４中のバルブＡ’が開き、第１ポート５２１ａと第３ポート５２１ｃとを連通する第２油路Ｐ１３中のバルブＢ、および、第２ポート５２１ｂと第４ポート５２１ｄとを連通する第３油路Ｐ２４中のバルブＢ’が閉じる。このため、油圧ポンプ５１から第１ポート５２１ａに達した作動油はバルブが開いている第１油路Ｐ１２側を主に流れて第２ポート５２１ｂに達し、この第２ポート５２１ｂから左方ポート５４ａを経てパワーシリンダ５４の左室５４Ｌに流れる。これにより左室５４Ｌに油圧ポンプ５３からの作動油が供給され、この供給された作動油により油圧が発生してパワーピストン５４１は図示左面から圧力を受ける。この圧力がシャフト部３１に伝達されることによってシャフト部３１が軸方向駆動力を発生し、この軸方向駆動力がアシスト力とされる。
【００４０】
操舵ハンドル１１が上記のアシスト力を受けて操舵操作されてシャフト部３１およびこのシャフト部３１に取り付けられたパワーピストン５４１が図示右方に移動すると、パワーシリンダ５４中の右室５４Ｒの容積が減少し、それに伴い右室５４Ｒ内の作動油が右方ポート５４ｂから排出される。排出された作動油は主配管５５ａを通って第３ポート５２１ｃに入り、この第３ポート５２１ｃからバルブが開いている第４油路Ｐ３４を通って第４ポート５２１ｄに達し、第４ポート５２１ｄからドレン配管５５ｂを通ってリザーバタンク５６に到達する。
【００４１】
一方、操舵ハンドル１１の操舵操作により第２トーションバー５１が捩れて入力軸２２１とバルブスリーブ５２１の回転方向位置が他方向にずれた場合、上記とは逆にバルブＢおよびバルブＢ’が開き、バルブＡおよびバルブＡ’が閉じる。したがって、第１ポート５２１ａから流入した作動油はバルブが開いている第２油路Ｐ１３を通って第３ポート５２１ｃに流れ、第３ポート５２１ｃから右方ポート５４ｂを経てパワーシリンダ５４の右室５４Ｒに流れる。これにより右室５４Ｒに油圧ポンプ５３からの作動油が供給され、この供給された作動油によりパワーピストン５４１は図示右面から圧力を受ける。この圧力がシャフト部３１に伝達されることによってシャフト部３１が軸方向駆動力を発生し、この軸方向駆動力がアシスト力とされる。
【００４２】
操舵ハンドル１１が上記のアシスト力を受けて操舵操作され、これに伴ってシャフト部３１およびこのシャフト部３１に取り付けられたパワーピストン５４１が図示左方に移動すると、パワーシリンダ５４中の左室５４Ｌの容積が減少し、それに伴い左室５４Ｌ内の作動油が左方ポート５４ａから排出される。排出された作動油は主配管５５ａを通って第２ポート５２１ｂに入り、この第２ポート５２１ｂからバルブが開いている第３油路Ｐ２４を通って第４ポート５２１ｄに達し、第４ポート５２１ｄからドレン配管５５ｂを通ってリザーバタンク５６に到達する。
【００４３】
また、操舵ハンドル１１が中立状態であるときなどの第２トーションバー５１が捩られていない場合には、全てのバルブＡ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’開いている。よって、この場合、油圧ポンプ５１から第１ポート５２１ａに流れた作動油は流路Ｐ１２および流路Ｐ１３に共に流れる。流路Ｐ１２から第２ポート５２１ｂに達した作動油は流路Ｐ２４を流れて第４ポート５２１ｄに達する。流路Ｐ１３から第３ポート５２１ｃに達した作動油は流路Ｐ３４を流れて第４ポート５２１ｄに達する。そして、第４ポート５２１ｄにて合流してドレン配管５５ｂを通ってリザーバタンク５６に流れる。このように、第２トーションバー５１が捩られていない場合は、油圧ポンプ５３からの油がパワーシリンダ５４内を流れずにリザーバタンク５６に達する。
【００４４】
本実施形態のステアリング装置１において、第２トーションバー５１の横弾性係数ｋ２は、第１トーションバー４１の横弾性係数ｋ１よりも大きくされている。つまり、第２トーションバー５１は第１トーションバー４１に比べて捩り難くされている。したがって、ドライバーが操舵ハンドル１１に入力する操舵トルクが小さい場合には、第１トーションバー４１のみが捩られ、第２トーションバー５１は実質的に捩られない（実際には微小に捩られるが、この微小な捩れでは、油圧パワーステアリング装置５０が有効な駆動力を発生しない）。このため操舵トルクが小さい場合には、実質的に電動パワーステアリング装置４０のみが働き、第１トーションバー４１の捩れにより検出された操舵トルクの大きさに応じて電動モータ４４が駆動して電動パワーステアリング装置４０による操舵補助が行われる。例えば、走行中の操舵操作などでは操舵トルクが小さく、このようなときに電動パワーステアリング装置４０のみが実質的に働いて操舵アシストを行う。電動パワーステアリング装置４０は上述のように様々な入力情報に応じてアシストトルクの統合制御を行うことにより、様々な状況に応じてきめ細かくアシストトルクを設定できる。よって、操舵トルクが小さいとき（所定値以下のとき）は、電動パワーステアリング装置４０からのきめ細かい操舵補助によって、ドライバーは操舵感を損なわれずに快適な操舵操作を行うことができる。
【００４５】
一方、ドライバーが入力する操舵トルクが大きい場合には、その操舵トルクの大きさに応じて第１トーションバー４１のみならず第２トーションバー５１も十分に捩られる。このため、第１トーションバー４１の捩れに応じて電動パワーステアリング装置４０からアシストトルクが発生するとともに、第２トーションバー５１の捩れに応じて油圧パワーステアリング装置５０からもアシスト力が発生する。これにより、電動パワーステアリング装置４０と油圧パワーステアリング装置５０との双方により操舵補助が行われる。ここで、例えば据え切り動作を行う場合や車両のフロント質量が大きい場合などは、非常に大きな操舵トルクが必要となるが、このときに電動パワーステアリング装置４０のみからアシストトルクを操舵軸２０に供給した場合、電動モータ４４が高出力状態（高電圧・高電流状態）となり、過熱保護等の制御が働いて出力トルクが制限されることがある。このような場合には出力の制限に伴ってアシストトルクも制限されてしまい、その分ドライバーに操舵操作に負担をかけることになる。これに対し、本実施形態では操舵トルクが大きいときは電動パワーステアリング装置４０のみならず油圧パワーステアリング装置５０からも操舵補助力を発生しているため、仮に上記のように電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクが制限されても、その分を油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力で補うことができる。このため、操舵トルクが大きい場合でも十分な操舵アシストを行うことができ、ドライバーの操舵操作に負担をかけることはない。
【００４６】
図３は、操舵トルクに対する操舵補助力（アシストトルク、アシスト力）の変化をパワーステアリング装置別に示したグラフである。図において、実線が電動パワーステアリング装置４０における操舵トルクに対するアシストトルクの変化を示すグラフ、一点鎖線が油圧パワーステアリング装置５０における操舵トルクに対するアシスト力の変化を示すグラフである。このグラフからわかるように、本実施形態のステアリング装置１によれば、操舵トルクが小さい（操舵トルクが所定値Ｔ未満の）領域では油圧パワーステアリング装置５０が有効に働かずに主として電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクが操舵量伝達手段に伝達され、操舵トルクが大きい（操舵トルクが所定値Ｔ以上の）領域では電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクおよび油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力が操舵量伝達手段に伝達される。このため、操舵トルクが小さい場合は電動パワーステアリング装置４０によりきめ細かい統合制御を行うことができ、一方据え切りなどの大きな操舵トルクが必要なときには電動パワーステアリング装置４０および油圧パワーステアリング装置５０の双方から大きな操舵補助力を得ることができる。
【００４７】
また、上記のような作用効果を奏するために、油圧パワーステアリング装置５０に設けられる第２トーションバー５１の横弾性係数ｋ２が操舵トルクを検出するための第１トーションバー４１の横弾性係数ｋ１よりも大きくされている。つまり、第２トーションバー５１は捩り難く、入力トルクに対する捩り量が小さくなるように形成されているので、操舵トルクが小さい領域では油圧パワーステアリング装置５０から駆動力が有効に生じない。よって、電動パワーステアリング装置４０と油圧パワーステアリング装置５０を併用しているにもかかわらず、操舵トルクが小さいときは電動パワーステアリング装置４０を主導に操舵補助が行われ、操舵トルクが大きいときは両方のパワーステアリング装置で操舵補助が行なわれる。これにより各々のパワーステアリング装置のメリットを活かしつつ、両者を併用することができる。
【００４８】
また、本実施形態では操舵トルクを検出するために第１トーションバー４１を用いているが、他の方法により操舵トルクを検出できるのであれば、この第１トーションバー４１を省略することもできる。この場合、油圧パワーステアリング装置５０に用いられる第２トーションバー５１は、通常の油圧パワーステアリング装置に用いられるトーションバーよりも横弾性係数の大きなトーションバーを用いるようにしてもよい。このようにすれば、操舵トルクに対する捩じれ量が通常の油圧パワーステアリング装置よりも少なくなり、操舵トルクが小さい場合に油圧パワーステアリング装置から有効なアシスト力が発生せずに、主として電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクにより操舵アシストを行うことができる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、本実施形態の基本的構成は上記第１実施形態と共通する。よって、本実施形態のステアリング装置の概略は図１に示すステアリング装置１と同様であるのでこの図を援用するものとする。図４は、本発明の第２実施形態に係るステアリング装置に適用される油圧回路図である。図に示すように、本実施形態のステアリング装置は、油圧パワーステアリング装置５０に油圧反力機構５８を設け、この油圧反力機構５８からの油圧反力を操舵量伝達手段に作用させている点が第１実施形態と異なる。以下、異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態と同様な構成部分については同一符号で示してその具体的説明を省略する。
【００５０】
図４に示すように、本実施形態における油圧パワーステアリング装置５０の油圧回路中には、分配器（フローデバイダ）５７と、油圧反力機構５８と反力用電磁流量調整弁５９が設けられている。分配器５７は主配管５５ａ中の油圧ポンプ５３と第１ポート５２１ａとの間に設けられている。分配器５７はメイン油路５７ａと分岐油路５７ｂを備えている。メイン油路５７ａは油圧ポンプ５３と第１ポート５２１ａとを連通する。分岐油路５７ｂはメイン油路５７ａから分岐しており、油圧ポンプ５３とリザーバタンク５６とを連通する。また、メイン油路５７ａには絞り５７ｃが、分岐油路５７ｂ中には絞り５７ｄが設けられている。これらの絞りの比にしたがってメイン油路５７ａと分岐油路５７ｂ中を流れる油量が調整される。
【００５１】
油圧反力機構５８は、分岐油路５７ｂに連通しており、内部に油圧反力室５８ａを形成している。油圧反力室５８ａには入力軸２２１が挿通している。図４に示すように油圧反力室５８ａ内に挿通された入力軸２２１には径方向外方に２つの平板状の羽部２２１ａが対称的に形成されており、この羽部２２１ａが油圧反力室５８ａに配置している。また、この羽部２２１ａの両面に対面するように２対（４個）のプランジャ５８１，５８２が入力軸２２１を中心に対角配置している。各プランジャ５８１，５８２の羽部２２１ａに対向した面と反対側の面（背面）は、油圧ポンプ５３から吐出される作動油が発生する油圧を受けている。この状態で入力軸２２１が回転するためには、羽部２２１ａがプランジャ５８１，５８２に当接するとともに、プランジャ５８１，５８２が受けている油圧に抗した回転トルクにより入力軸２２１がプランジャ５８１，５８２を押しのける必要がある。このときプランジャ５８１，５８２から作用する抵抗力が入力軸２２１に加えられる操舵トルクに対抗する反力として作用する。
【００５２】
また、反力用電磁流量調整弁５９は本発明の圧力開放手段に該当し、図示しない制御装置からの制御指令により開度が調整される。この反力用電磁流量調整弁５９が閉じている状態においては、油圧ポンプ５３から油圧反力室５８ａに作用する油圧により油圧反力が発生しており、この油圧反力が入力軸２２１に作用する。一方、反力用電磁流量調整弁５９が開いているときは、プランジャ５８１，５８２に油圧を供給するための作動油がリザーバタンク５６に流れるので、各プランジャ５８１，５８２の背面に油圧は作用しなくなり、油圧反力機構５８からの反力が入力軸２２１に作用しない。
【００５３】
油圧反力機構５８で発生する油圧反力は、操舵トルクに対抗する力であり、入力軸２２１を回転し難くするための力として働いている。したがって、操舵ハンドル１１から入力軸２２１に入力される操舵トルクはこの油圧反力に抗して入力軸２２１を回転させることになるので、入力軸２２１を回転させるための力は油圧反力の分だけ減少する。すなわち、油圧反力は、入力軸２２１と出力軸２２２との間に取り付けられた第２トーションバー５１の捩り抵抗を増加させる力として作用し、その結果、第２トーションバー５１の見かけ上の捩り抵抗が油圧反力の分だけ増加する。このように本実施形態では、第２トーションバー５１の見かけ上の捩り抵抗が自身の持つ実際の横弾性係数に応じた捩り抵抗に油圧反力を加味した値となるので、実際の横弾性係数を小さいものとしても見かけ上は横弾性係数が大きいトーションバーとなる。本実施形態では、例えば第２トーションバー５１の横弾性係数を第１トーションバー４１の横弾性係数ｋ１と等しいか、それ以下のものとすることができる。
【００５４】
上記構成において、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合には、反力用電磁流量調整弁５９は閉じている。したがって、油圧反力機構５８から油圧反力が入力軸２２１に作用する。このため第２トーションバー５１は油圧反力の分だけ見かけの横弾性係数が大きくなり、捩り難くなる。よって、小さな（所定のトルク以下の）操舵トルクでは第２トーションバー５１はほとんど捩ることができず、このため油圧パワーステアリング装置５０からはアシスト力はほとんど発生しない。よって、この場合は主に電動パワーステアリング装置４０からアシストトルクが発生し、このアシストトルクによって操舵補助が行われる。上述のように電動パワーステアリング装置４０は様々な状況に応じて適宜アシストトルク量を設定できるため、操舵トルクが小さいときは電動パワーステアリング装置４０によってきめ細かい統合制御が行われる。
【００５５】
また、操舵ハンドル１１から入力される操舵トルクが大きくなると、その操舵トルクが第２トーションバー５１の持つ捩り抵抗および油圧反力に抗して第２トーションバー５１に作用し、第２トーションバー５１が捩られる。第２トーションバー５１が捩られることにより入力軸２２１とバルブスリーブ５２１との角度変位が生じ、この角度変位の大きさに応じてパワーシリンダ５４に油圧ポンプから吐出した作動油が給排し、油圧パワーステアリング装置５０からもアシスト力が発生する。よって、操舵トルクが大きい（所定のトルク以上の）場合には、電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクと油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力との双方により操舵補助が行われる。このため電動パワーステアリング装置４０が出力制限されても油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力により補うことができる。
【００５６】
ここで、電動パワーステアリング装置４０が電動モータ４４の作動不良や電気回路の接続不良などにより正常に作動しない場合、特に電動モータ４４の駆動が不可能となってアシストトルクを発生することができない状態となっている場合を想定する。この場合、上記第１実施形態に係るステアリング装置１においては、油圧パワーステアリング装置５０のみからのアシスト力を受けて操舵操作を行うことになるが、油圧パワーステアリング装置５０に用いられる第２トーションバー５１の弾性係数ｋ２は大きく、第２トーションバー５１は捩じり難くなっている。したがって、ドライバーは、油圧パワーステアリング装置５０から有効にアシスト力が発生するまでの間、大きな操舵トルクで操舵ハンドル１１を操作して、捩り難くなっている第２トーションバー５１を捩らなければならない。
【００５７】
これに対し、本実施形態に係るステアリング装置では、電動モータ４４の駆動が不可能となりアシストトルクを発生することができない状態となっている場合には、制御装置４３がこれを検知し、電動パワーステアリング装置４０がフェイルしたという信号（例えばウォーニング信号）を発する。これとともに反力用電磁流量調整弁５９が開く。反力用電磁流量調整弁５９が開くことにより油圧反力室５８ａ内のプランジャ５８１，５８２に油圧を作用している作動油がリザーバタンク５６に流れるため、油圧反力室５８ａ内の圧力が開放されて、油圧反力が入力軸２２１に作用しなくなる。これにより第２トーションバー５１を捩ることに対する抵抗力としての油圧反力がなくなり、第２トーションバー５１は実際の横弾性係数に従って捩れるようになる。本実施形態において第２トーションバー５１の実際の横弾性係数は第１トーションバー４１の横弾性係数と等しいかそれ以下であるので、僅かの操舵トルクによって第２トーションバー５１を大きく捩ることができ、これにより僅かの操舵トルクにより油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力を発生させることができる。
【００５８】
このように、本実施形態のステアリング装置によれば、油圧パワーステアリング装置５０が反力発生手段としての油圧反力機構５８を備え、この油圧反力機構５８にて操舵力に対抗する油圧反力が発生する。このため第２トーションバー５１の捩り抵抗が油圧反力の分だけ増加し、第２トーションバーの見かけ上の横弾性係数が増加して第２トーションバー５１が捩り難くなり、操舵力に対する捩じれ量が減少する。よって、操舵力が小さい領域では油圧パワーステアリング装置５０からアシスト力が有効に作用せずに電動パワーステアリング装置４０を主体として操舵補助を行うことができる。また、電動パワーステアリング装置４０が失陥などにより正常作動することができない状況下では、反力用電磁流量調整弁５９が開くことにより油圧反力室５８ａ内の油圧を開放し、油圧反力機構５８から作用する油圧反力が減少される（または０とされる）。これにより第２トーションバー５１の見かけ上の横弾性係数が小さくなり（本来の横弾性係数となり）、小さな操舵力でこの第２トーションバー５１を十分に捩ることができる。したがって、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときは、小さな操舵力でドライバーに負担をかけることなく油圧パワーステアリング装置５０から有効な操舵補助力を発生させることができる。
【００５９】
（変形例１）
図５は、本実施形態のステアリング装置の油圧回路の変形例である。この変形例では、反力用電磁流量調整弁５９が油圧反力室５８ａの上流側に配置されている。したがって、油圧反力機構５８の油圧反力を有効に作用させるためには反力用電磁流量調整弁５９が開いた状態とされ、作用させないためには反力用電磁流量調整弁５９が閉じた状態とされる。また、分岐油路５７ｂの油圧反力室５８ａが接続されている部分よりも下流側の部分からはリリーフ用分岐流路５７ｅが分岐油路５７ｂから分岐している。このリリーフ用分岐流路５７ｅ中にはリリーフバルブＲＢが介挿している。リリーフバルブＲＢは、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合であっても油圧反力機構５８にて生ずる油圧反力を入力軸２２１に作用させる必要がない場合や、油圧反力機構５８にて作用すべき油圧力が所定圧力以上となったときなどに開き、油圧反力室５８ａ内のプランジャ５８１，５８２に油圧力を作用させている圧油をリザーバタンク５６に流す。これにより、必要なときのみに必要なだけ油圧反力機構５８から油圧反力を入力軸２２１に作用させることができる。油圧反力の生成は油圧ポンプ５３に負荷をかけるので、燃費などの省エネルギー的な見地からは常時油圧反力を生成しているのは好ましくない。よって、このように必要なときのみに必要なだけの油圧反力を生成することで、省エネルギーに貢献したステアリング装置を提供することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この実施形態に係るステアリング装置も、その概略構成が図１に示すステアリング装置１と同一である。図６は、本実施形態に係るステアリング装置に適用される油圧回路図である。本実施形態のステアリング装置は、油圧パワーステアリング装置５０の油圧回路に昇圧用のコントロールバルブ機構を設けている点を特徴とする。以下、特徴点を中心に説明し、上記第１実施形態と同様な構成部分については同一符号で示してその具体的説明を省略する。
【００６１】
図６に示すように、本実施形態における油圧パワーステアリング装置には、油圧ポンプ５３からパワーシリンダ５４までの主配管５５ａから分岐したバイパス配管５５ｄと、このバイパス配管５５ｄ中に設けられた昇圧用コントロールバルブ機構６２を有している。バイパス配管５５ｄは、上述のように主配管５５ａから分岐し、コントロールバルブ機構５２およびパワーシリンダ５４を経由せずにリザーバタンク５６に流れ、このリザーバタンク５６から油圧ポンプ５３の吸入口５３ａに帰還する。昇圧用コントロールバルブ機構６２は、コントロールバルブ機構５２と同軸的に入力軸２２１とバルブスリーブ５２１（図１参照）との間に形成されている。昇圧用コントロールバルブ機構６２には、図に示すように油路中に６個の絞り弁Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが形成されている。
【００６２】
また、昇圧用コントロールバルブ機構６２は、第１ポート６２１ａ、第２ポート６２１ｂ、第３ポート６２１ｃ、第４ポート６２１ｄといった４つのポート、および、第１ポート６２１ａと第２ポート６２１ｂとを連通する第１油路Ｐ１２’、第１ポート６２１ａと第３ポート６２１ｃとを連通する第２油路Ｐ１３’、第２ポート６２１ｂと第４ポート６２１ｄとを連通する第３油路Ｐ２４’、第３ポート６２１ｃと第４ポート６２１ｄとを連通する第４油路Ｐ３４’が形成されている。
【００６３】
第１油路Ｐ１２’には２つのバルブＣ，Ｅが形成されている。第２油路Ｐ１３’にも２つのバルブＤ，Ｆが形成されている。第３油路Ｐ２４’にはバルブＧが、第４油路Ｐ３４’にはバルブＨがそれぞれ形成されている。これらのバルブは、コントロールバルブ機構５２内の各バルブと同様に、入力軸２２１とバルブスリーブ５２１の角度変位に連動して絞り量が変更される。具体的には、入力軸２２１が図の矢印ａ方向に回転して入力軸２２１とバルブスリーブ５２１とが一方向に角度変位した場合には、コントロールバルブ機構５２内のバルブＡおよびＡ’の絞り開度が大きくなるとともにバルブＢおよびＢ’の絞り開度は小さくなり、昇圧用コントロールバルブ機構６２においては、バルブＤ，Ｅ，Ｇの絞り開度が大きくなるとともにバルブＣ，Ｆ，Ｈの絞り開度が小さくなる。
【００６４】
上記とは逆に、入力軸２２１が図の矢印ｂ方向に回転して入力軸２２１とバルブスリーブ５２１とが他方向に角度変位した場合には、コントロールバルブ機構５２内のバルブＢおよびＢ’の絞り開度が大きくなるとともにバルブＡおよびＡ’の絞り開度は小さくなり、昇圧用コントロールバルブ機構６２においては、バルブＣ，Ｆ，Ｈの絞り開度が大きくなるとともにバルブＤ，Ｅ，Ｇの絞り開度が小さくなる。
【００６５】
昇圧用コントロールバルブ機構６２の第２ポート６２１ｂと第３ポート６２１ｃは、連通油路５５ｅにより連通している。この連通油路５５ｅの途中には昇圧用電磁流量調整弁６３が介挿している。この昇圧用電磁流量調整弁６３は、通常時には開いており、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合、あるいは車速が小さいとき（低速走行時）に閉じる（または開度を小さくする）。昇圧用コントロールバルブ機構６２の第４ポート６２１ｄはリザーバタンク５６に連通している。また、バルブＥおよびバルブＦは流路断面積が大きく設計されており、バルブＧおよびバルブＨは流路断面積が小さく設計されている。
【００６６】
上記構成において、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合には、昇圧用電磁流量調整弁６３は開いている。この状態で例えば入力軸２２１が図の矢印ａ方向に回転してバルブスリーブ５２１との間で角度変位を生じた場合には、昇圧用コントロールバルブ機構６２のバルブＤ，Ｅ，Ｇが開き、バルブＣ，Ｆ，Ｈが絞られる。よって、油圧ポンプ５３からバイパス配管５５ｄを通って昇圧用コントロールバルブ機構６２の第１ポート６２１ａに達した作動油は、第１ポート６２１ａから第２油路Ｐ１３’を通って第３ポート６２１ｃに流れる。ここで、第２油路Ｐ１３’を通過するときに絞られているバルブＦを通るが、もともとバルブＦの流路断面積が大きいので、このバルブＦを作動油が通過してもそれほど昇圧しない。
【００６７】
第３ポート６２１ｃに達した作動油は第４油路Ｐ３４’に流れようとするが、第４油路Ｐ３４’中のバルブＨは絞られており、且つこのバルブＨはもともとの流路断面積が小さく設計されているので、第４油路Ｐ３４’を流れることはできない。したがって、作動油は連通油路５５ｅを流れる。そして、連通油路５５ｅ中の昇圧用電磁流量調整弁６３を通過して第２ポート６２１ｂに達する。第２ポート６２１ｂに達した作動油は第３油路Ｐ２４’を通り、開度が大きくされているバルブＧを経て第４ポート６２１ｄに達し、そこからリザーバタンク５６に流れる。
【００６８】
上記のように、昇圧用電磁流量調整弁６３が開いている状態では、昇圧用コントロールバルブ機構６２中の油路内で昇圧はほとんど生じない。このためバイパス配管５５ｄを通って昇圧用コントロールバルブ機構６２を経てリザーバタンク５６に流れる油量は比較的多くなり、その結果相対的に主配管５５ａを通ってコントロールバルブ機構５２中を流れる油量が減少する。コントロールバルブ機構５２を流れる油量が減少すると、パワーシリンダ５４にて発生する駆動力も減少する。つまり、パワーシリンダ５４にて発生する駆動力が抑えられる。したがって、操舵トルクが小さい（所定値以下のとき）ときは油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力が発生せず、電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクを主体とした操舵補助が行われる。また、操舵トルクが大きくなると、油圧パワーステアリング装置５０からも有効なアシスト力が発生するので、この場合は電動パワーステアリング装置４０と油圧パワーステアリング装置５０の双方により操舵補助が行われる。なお、上記においては入力軸２２１が図６の矢印ａ方向に回転した場合について説明したが、矢印ｂ方向に回転した場合は開くバルブと絞られるバルブが上記とは逆になるだけで、コントロールバルブ機構５２に流れる油量は変わらない。
【００６９】
電動パワーステアリング装置４０が正常に作動せず、電動モータ４４からアシストトルクを発生することが不可能となっている場合には、昇圧用電磁流量調整弁６３が閉じる。この場合において、例えば入力軸２２１が図６の矢印ｂ方向に回転した場合には、昇圧用コントロールバルブ機構６２のバルブＣ，Ｆ，Ｈが開き、バルブＤ，Ｅ，Ｇが絞られる。よって、油圧ポンプ５３からバイパス配管５５ｄを通って昇圧用コントロールバルブ機構６２の第１ポート６２１ａに達した作動油は、第１ポート６２１ａから第１油路Ｐ１２’を通り第２ポート６２１ｂに達する。ここで、第１油路Ｐ１２’を通過するときに絞られているバルブＥを通るが、もともとバルブＥの流路断面積が大きいので、このバルブＥを作動油が通過する際にそれほど昇圧しない。
【００７０】
第２ポート６２１ｂに達した圧油（作動油）は第３油路Ｐ２４’または連通油路５５ｅに流れるが、連通油路５５ｅ中の昇圧用電磁流量調整弁６３は閉じられているので、作動油は第３油路Ｐ２４’を通過せざるを得ない。よって、作動油はこの第３油路Ｐ２４’を通って第４ポート６２１ｄに達し、そこからリザーバタンク５６に流れる。このときバルブＧの絞りによって昇圧される。なお、昇圧用電磁流量調整弁６３は完全に閉じてなくてもよく、連通油路５５ｅの流路を絞る程度でもよい。この場合、作動油は連通油路５５ｅにも流れるが、この連通油路５５ｅでも昇圧されることになる。
【００７１】
このように、昇圧用電磁流量調整弁６３が閉じている場合は昇圧用コントロールバルブ機構６２中の油路内で昇圧されるので、バイパス配管５５ｄを通って昇圧用コントロールバルブ機構６２を流れる油量が少なくなり、その結果相対的に主配管５５ａを通ってコントロールバルブ機構５２を流れる圧量が増加する。コントロールバルブ機構５２を流れる油量が増加すれば、パワーシリンダ５４にて発生する駆動力も増加する。したがって、操舵トルクが小さい場合であっても油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力が発生する。すなわち、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合は、昇圧用電磁流量調整弁６３を閉じることによって、小さい操舵トルクで油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力を発生させることができる。このため油圧パワーステアリング装置５０からアシスト力が発生するまでに大きな操舵トルクが必要となってドライバーの操舵操作に負担をかけることはない。
【００７２】
以上のように、本実施形態は、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動しているときは油圧パワーステアリング装置５０から出力されるアシスト力を抑え、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときには油圧パワーステアリング装置５０から出力されるアシスト力を増加する補助力増加手段として、主配管５５ａから分岐するバイパス配管５５ｄと、このバイパス配管中に設けられて電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合に昇圧する昇圧手段（昇圧用コントロールバルブ機構６２および昇圧用電磁流量調整弁６３）を備えるように構成したので、電動パワーステアリング装置４０の失陥時に小さな操舵トルクでドライバーに負担をかけることなく油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力を得ることができる。
【００７３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図７は、本実施形態に係るステアリング装置の概略図である。このステアリング装置１は、油圧ポンプ５３とパワーシリンダ５４との間の主配管５５ａ中に絞り弁手段としての油圧用電磁流量調整弁７１を設け、この油圧用電磁流量調整弁７１の開度を開度調整手段７２で調整することにより、油圧ポンプ５３からパワーシリンダ５４に供給される油量を調整することを特徴としている。その他の構成は第１実施形態のステアリング装置１と同一である。油圧用電磁流量調整弁７１は、図に示すように主配管中であって油圧ポンプ５３の吐出ポート５３ｂの下流側に設けられている。この油圧用電磁流量調整弁７１は開度調整手段７２に電気的に接続されている。この開度調整手段７２によって、油圧用電磁流量調整弁７１は電動パワーステアリング装置４０が正常に作動しているときには開度を減少し、正常に作動していないときには開度を増加するように制御される。
【００７４】
したがって、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合は、油圧用電磁流量調整弁７１の開度が絞られることによって油圧ポンプ５３側からパワーシリンダ５４側に供給される油量が少なくなる。これにより油圧パワーステアリング装置５０から出力されるアシスト力が小さくなり、小さな操舵トルクでは油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力が発生しない。このため操舵トルクが小さい領域では電動パワーステアリング装置４０が主としてアシストトルクを発生する。一方、操舵トルクが大きくなると、油圧パワーステアリング装置５０からも有効なアシスト力が発生するので、この場合は電動パワーステアリング装置４０および油圧パワーステアリング装置５０の双方からアシストトルクおよびアシスト力が操舵量伝達手段に伝達され、双方のパワーステアリング装置によって操舵補助が行われる。なお、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合であって、操舵トルクが大きい場合には、油圧用電動流量調整弁７１の開度を増加してパワーシリンダ５４への供給油量を増加してもよい。
【００７５】
また、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合は、油圧用電磁流量調整弁７１の開度が増加することによって油圧ポンプ５３側からパワーシリンダ５４側に供給される油量が上記の場合と比べて大きくなる。これにより油圧パワーステアリング装置５０から出力されるアシスト力が上記の場合と比べて大きくなり、小さな操舵トルクで油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力を発生させることができる。このため電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合に油圧パワーステアリング装置５０から有効にアシスト力を発生させるまでに大きな操舵トルクを必要とせず、ドライバーの操舵操作に負担をかけることはない。
【００７６】
このように、本実施形態のステアリング装置によれば、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときに油圧パワーステアリング装置５０から出力される操舵補助力を増加させる補助力増加手段として、油圧パワーステアリング装置５０の主配管５５ａ中に介挿された絞り弁手段としての油圧用電磁流量調整弁７１と、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合に油圧用電磁流量調整弁７１の開度を小さくし、正常に作動していない場合に油圧用電磁流量調整弁７１の開度を大きくするように、油圧用電磁流量調整弁７１の開度を調整する開度調整手段７２と、を備えるものしているので、簡単な構成で油圧パワーステアリング装置５０のアシスト力を調整することができる。
【００７７】
なお、油圧ポンプ５３をエンジンにより駆動している場合は、油圧ポンプ５３の回転数はエンジン回転数に依存ので、アイドリング時などエンジ回転数が低い場合は油圧ポンプ５３の回転数も低くなって吐出油量も少なくなる。このため電動パワーステアリング装置４０が正常に作動しておらず、操舵トルクが小さい場合でも大きなアシスト力を油圧パワーステアリング装置５０から発生させたいときに、エンジン回転数が低いと目標とする圧力まで油圧を高めることができないおそれがある。
【００７８】
図８は油圧ポンプ５３の回転数と油圧ポンプ５３から吐出される作動油の吐出流量との関係を表したグラフである。電動パワーステアリング装置４０が正常に作動しているときは、油圧ポンプ５３の回転数と吐出流量は図の実線で示されるように変化する。この場合は電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクも発生しているため、油圧ポンプの５３の回転数が低くて圧油の吐出量が少なくても電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクが十分な操舵アシストを行うため、ドライバーの操舵操作に負担をかけることはない。これに対し、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときは、油圧パワーステアリング装置５０のみで操舵アシストを行う必要があるが、このときエンジンが低回転数で回転している場合は油圧ポンプも低回転でしか回転しないため、油圧パワーステアリング装置５０から十分なアシスト力を発生することができないおそれがある。このような事態の発生を防止するため、本実施形態では、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときは、必要なアシスト力を発生し得るだけの作動油を油圧ポンプ５３が吐出できるように、エンジン回転数を一定回転数以上にしておく。
【００７９】
図８の例で示せば、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときに油圧ポンプ５３の吐出量が図の一点鎖線で示した量Ｑだけ必要と判断される場合には、エンジンがアイドリング中であっても、油圧ポンプ５３が上記吐出量Ｑを吐出できるだけの回転数（図ではＮ回転数）で回転するようにエンジン回転数を制御する。具体的には、電動パワーステアリング装置４０が正常でないと判断した場合にウォーニング信号などでこれを検知し、検知した信号をエンジン制御を行う制御装置に送信し、この制御装置にてエンジン回転数を上記のように制御する。この制御により、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときは、例えエンジンがアイドリング状態であっても小さな操舵トルクにより油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力を発生させることができる。
【００８０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係るステアリング装置の概略図である。このステアリング装置１は、油圧ポンプ５３を駆動するポンプ駆動用電動モータ７３と、このポンプ駆動用電動モータ７３の駆動を制御する駆動制御装置７４とを備えている。その他の構成は第１実施形態のステアリング装置１と同一である。ポンプ駆動用電動モータ７３は、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合には低い回転数で作動し、正常に作動していない場合には高い回転数で作動するように、駆動制御装置７４により回転数が調整され、この回転数制御により油圧ポンプ５３の回転数が制御される。
【００８１】
図１０は、ポンプ駆動用電動モータ７３の回転数制御によって制御される油圧ポンプ５３の回転数と油圧ポンプ５３から吐出される作動油の吐出量との関係を表したグラフである。図において、一点鎖線および二点鎖線で示される直線部分が、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合における油圧ポンプ５３の回転数と吐出量との関係を示す部分であり、実線で示される直線部分が、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合における油圧ポンプ５３の回転数と吐出量との関係を示す部分である。
【００８２】
電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合であるときは、ポンプ駆動用電動モータ７３は操舵トルクの大小に応じてその回転数が駆動制御装置７４により調整される。この場合、例えば走行時の操舵操作のように入力する操舵トルクが小さいときは、油圧ポンプ５３が図１０の一点鎖線で示される操舵トルク小領域の範囲内の低回転数で回転するように、駆動制御装置７４がポンプ駆動用電動モータ７３の回転数を制御する。このため油圧ポンプ５３から吐出される油量も少量となって油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力が発生せず、電動パワーステアリング装置４０からのアシストトルクが主に操舵補助力として作用する。
【００８３】
また、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合であって、例えば据え切り時などのように入力する操舵トルクが大きいときは、油圧ポンプ５３が図１０の二点鎖線で示される操舵トルク大領域の範囲内の中回転数で回転するように、駆動制御装置７４がポンプ駆動用電動モータ７３の回転数を制御する。このため油圧ポンプ５３から吐出される油量も多くなって油圧パワーステアリング装置５０からも有効にアシスト力が発生する。よって、電動パワーステアリング装置４０と油圧パワーステアリング装置５０との双方により大きな操舵補助力が発生する。
【００８４】
また、電動パワーステアリング装置が正常に作動していない場合は、油圧ポンプ５３が図１０の実線で示されるＥＰＳ異常領域の範囲内の高回転数で回転するように、駆動制御装置７４がポンプ駆動用電動モータ７３の回転数を制御する。このため入力する操舵トルクが小さい場合であっても油圧ポンプ５３は高速で回転して大量の作動油を吐出するので、僅かな操舵トルクの入力でも油圧パワーステアリング装置５０から有効なアシスト力が発生する。このように、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合に操舵トルクが小さくても油圧パワーステアリング装置５０から有効にアシスト力が発生するので、油圧パワーステアリング装置５０からのアシスト力を得るまでにドライバーの操舵操作に負担をかけることはない。
【００８５】
本実施形態のステアリング装置によれば、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していないときに油圧パワーステアリング装置５０から出力する操舵補助力を増加させる補助力増加手段として、油圧ポンプ５３を駆動するためのポンプ駆動用電動モータ７３と、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動している場合にポンプ駆動用電動モータ７３の出力回転数を小さくし、電動パワーステアリング装置４０が正常に作動していない場合にポンプ駆動用電動モータ７３の出力回転数を大きくするように、ポンプ駆動用電動モータ７３の回転数を調整する駆動制御装置７４を備えるものとしているので、簡単な構成で油圧パワーステアリング装置５０のアシスト力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の油圧回路図である。
【図３】第１実施形態に係るステアリング装置において、操舵トルクと操舵補助力との関係をパワーステアリング装置ごとに示したグラフである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るステアリング装置の油圧回路図である。
【図５】第２実施形態の変形例に係るステアリング装置の油圧回路図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るステアリング装置の油圧回路図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るステアリング装置の概略図である。
【図８】第４実施形態に係るステアリング装置における油圧ポンプの回転数と吐出量の関係を表すグラフである。
【図９】本発明の第５実施形態に係るステアリング装置の概略図である。
【図１０】第５実施形態に係るステアリング装置における油圧ポンプの回転数と吐出量の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００８７】
１…ステアリング装置、１１…操舵ハンドル、２０…操舵軸（操舵量伝達手段）、２１０…第１の操舵軸、２１１…第１軸、２１２…第２軸、２２０…第２の操舵軸、２２１…入力軸、２２１ａ…羽部、２２２…出力軸、３０…操向軸（操舵量伝達手段）、４０…電動パワーステアリング装置、４１…第１トーションバー（第１のトーションバー）、４２ａ，４２ｂ…検出手段、４３…制御装置、４４…電動モータ、５０…油圧パワーステアリング装置、５１…第２トーションバー（第２のトーションバー）、５１…油圧ポンプ、５２…コントロールバルブ機構、５２１…バルブスリーブ、５３…油圧ポンプ、５４…パワーシリンダ（油圧アクチュエータ）、５５ａ…主配管、５５ｄ…バイパス配管、５５ｅ…連通油路、５８…油圧反力機構（反力発生手段）、５８ａ…油圧反力室、５９…反力用電磁流量調整弁（反力制御手段、圧力開放手段）、６２…昇圧用コントロールバルブ機構（昇圧手段）、６３…昇圧用電磁流量調整弁（昇圧手段）、７１…油圧用電磁流量調整弁（絞り弁手段）、７２…開度調整手段、７３…ポンプ駆動用電動モータ、７４…駆動制御装置（回転数調整手段）
【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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