(57)【要約】【課題】操舵部材に操作反力を付与すべく設けられた反力付与手段のフェイル時に適度な操作反力の付与が可能であり、急激な操舵感の変化を防止し得るようにする。【解決手段】操舵部材としてのステアリングホイール２のコラム軸20に操作反力を付与する反力モータＭ2 を付設すると共に、コラム軸20の軸端部に第２反力付与手段５を連結する。ステアリングホイール２に適正な操作反力を付与すべく反力モータＭ2 を制御する反力制御部４において、反力モータＭ2 を含めた反力付与手段のフェイル判定を行い、フェイル判定がなされた場合、第２反力付与手段５に動作指令を発して、第２反力付与手段５の動作によりステアリングホイール２に所定の操作反力を加えて操舵感の急変を防止する構成とする。【選択図】        図１
2004196044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵のために操作される操舵部材に、操作反力を付与する反力付与手段を備える車両用操舵装置において、
前記反力付与手段のフェイル時に動作し、前記操舵部材に前記操作反力を付与可能な第２反力付与手段を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記第２反力付与手段は、前記操舵部材の操作に応じて液室内部の作動液の抵抗下にて回転する抵抗体を有するロータリダンパと、前記反力付与手段のフェイル時に前記液室内に作動液を供給すべく動作する給液手段とを備える請求項１記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記第２反力付与手段は、予圧が加えられた軸受により支持され、該軸受の摩擦抵抗下にて回転する抵抗軸と、前記反力付与手段のフェイル時に前記操舵部材と前記抵抗軸とを連結すべく動作する連結手段とを備える請求項１記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者により行われるステアリングホイール等の操舵部材の操作に応じて車両を操舵せしめるための車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵は、運転者によりなされる操舵部材の操作（一般的にはステアリングホイールの回転操作）を、操舵用の車輪（一般的には左右の前輪）を操舵するために車室の外部に配した舵取機構に伝えて行われる。
【０００３】
このような車両用操舵装置として、近年、前記操舵部材と前記舵取機構とを機械的に分離させて備えると共に、舵取機構の一部に、操舵アクチュエータとしての操舵モータを付設してなり、この操舵モータを、操舵部材の操作方向及び操作量の検出結果、更には、車速の高低、旋回の有無、加減速の有無等の走行状態の検出結果に基づいて動作させ、舵取機構に操舵を行わせる構成とした分離式の操舵装置、所謂、ステアバイワイヤ式の操舵装置が提案されている。
【０００４】
また、この車両用操舵装置においては、舵取機構から分離された操舵部材に反力付与手段を付設し、該反力付与手段の動作により付与される操作反力に抗して操舵部材の操作を行わせるようにしている。反力付与手段は、操舵部材の回転軸に減速装置を介して伝動構成された反力モータにより構成することができ、該反力モータを、舵取機構に実際に加わる反力の検出結果、更には、車速の高低、旋回の有無、加減速の有無等の走行状態の検出結果に基づいて動作させ、操舵部材を操作する運転者に良好な操舵感を体感させるようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２１１８８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如きステアバイワイヤ式の操舵装置においては、操舵モータ、該操舵モータを制御する操舵制御部、及びこの制御に用いる各種のセンサに対するフェイル対策が重要であり、従来から、操舵モータ、センサ及び操舵制御部を二重系とし、更には、操舵部材と舵取機構との間に、電磁クラッチ等の連結手段を介装し、この連結手段をフェイル発生時に連結動作させて、操舵部材の操作力を舵取機構に機械的に伝達可能とする等の種々のフェイル対策がなされている。
【０００７】
同様に、操舵部材に前述した操作反力を付与する反力付与手段においても、反力モータ、該反力モータを制御する反力制御部、及びこの制御に用いる各種のセンサに対するフェイル対策が必要であるが、このフェイル対策については、操舵不能を引き起こす操舵モータの周辺に対する前述したフェイル対策に比して重要視されておらず、例えば、操舵部材を中立位置に戻すべく備えられた中立ばねのばね力を利用し、フェイル発生時には、前記ばね力を操作反力として操舵部材の操作を行わせる程度のフェイル対策が施されているに過ぎない。
【０００８】
しかしながら、車両の走行中に反力付与手段にフェイルが発生した場合、操舵部材に加わる操作反力が急減し、運転者による操舵部材の思わぬ操作がなされる虞れがあり、これを回避すべく、前記中立ばねのばね力を大きく設定した場合、定常的に加わる前記ばね力の作用により、通常操舵時の操舵感の悪化を招来するという問題があり、フェイルの発生時にのみ適度な操作反力を操舵部材に付与することができる簡易なフェイル対策が切望されている。
【０００９】
また、このようなフェイル対策は、ステアバイワイヤ式の操舵装置に限らず、例えば、油圧式のパワーステアリング装置において、操舵部材に走行状態に応じた付加的な操作反力を付与すべく備えられた反力付与手段に対しても、フェイル発生に伴う操作反力の急減を防止するために必要である。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵部材に操作反力を付与すべく設けられた反力付与手段のフェイル時に適度な操作反力の付与が可能であり、急激な操舵感の変化を防止し得る車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る車両用操舵装置は、操舵のために操作される操舵部材に、操作反力を付与する反力付与手段を備える車両用操舵装置において、前記反力付与手段のフェイル時に動作し、前記操舵部材に前記操作反力を付与可能な第２反力付与手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、操舵部材に操作反力を付与可能な第２反力付与手段を備え、この第２反力付与手段を、操舵部材に定常的に操作反力を付与する反力付与手段のフェイル時に動作させて、操舵部材に適度な操作反力を加え、操作反力の急減による操舵感の急変を未然に防止する。
【００１３】
また本発明の第２発明に係る車両用操舵装置は、第１発明における第２反力付与手段が、前記操舵部材の操作に応じて液室内部の作動液の抵抗下にて回転する抵抗体を有するロータリダンパと、前記反力付与手段のフェイル時に前記液室内に作動液を供給すべく動作する給液手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明においては、操舵部材の操作に応じて液室内にて回転する抵抗体を備えるロータリダンパと、反力付与手段のフェイル時に給液手段を動作させ、ロータリダンパの液室内に作動液を供給する簡素な構成により第２反力付与手段を実現する。反力付与手段の正常動作時には、空の液室内にて回転する抵抗体により操舵部材への操作反力の付与はなされず、反力付与手段のフェイル時には、作動液が満たされた液室内にて粘性抵抗下にて回転する抵抗体により操舵部材に適度な操作反力が付与される。
【００１５】
また本発明の第３発明に係る車両用操舵装置は、第１発明における第２反力付与手段が、予圧が加えられた軸受により支持され、該軸受の摩擦抵抗下にて回転する抵抗軸と、前記反力付与手段のフェイル時に前記操舵部材と前記抵抗軸とを連結すべく動作する連結手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明においては、予圧が加えられた軸受により支持された抵抗軸を操舵部材に並設し、反力付与手段のフェイル時に連結手段を動作させ、操舵部材と抵抗軸とを連結する簡素な構成により第２反力付与手段を実現する。反力付与手段の正常動作時には、回転しない抵抗軸により操舵部材への操作反力の付与はなされず、反力付与手段のフェイル時には、操舵部材との連結により前記軸受の摩擦抵抗下にて回転する抵抗軸により操舵部材に適度な操作反力が付与される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る車両用操舵装置の第１の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【００１８】
図示の車両用操舵装置は、車体の左右に配された一対の操舵用の車輪10，10に舵取動作を行わせるための舵取機構１と、該舵取機構１から機械的に分離して配され、操舵のために回転操作されるステアリングホイール（操舵部材）２とを備えるステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されており、舵取機構１に付設された操舵モータＭ1 、ステアリングホイール２の操作に応じた操舵を実現すべく操舵モータＭ1 を制御する操舵制御部３、ステアリングホイール２に付設された反力モータＭ2 、及び舵取機構１に実際に加わる反力をステアリングホイール２に加えるべく反力モータＭ2 を制御する反力制御部４を備え、更に、反力付与手段を構成する反力モータＭ2 、反力制御部４等のフェイル発生時に、ステアリングホイール２に所定の操作反力を加えるべく動作する第２反力付与手段５を備えている。
【００１９】
舵取機構１は、図示しない車体の左右方向に延設された筒形をなすハウジングＨ1 の内部に支持され軸長方向に移動する操舵軸11を備え、ハウジングＨ1 の両側に突出する操舵軸11の両端部を各別のタイロッド13，13を介して操舵用の車輪10，10のナックルアーム12，12に連結し、操舵軸11の両方向への移動によりタイロッド13，13を介してナックルアーム12，12を押し引きし、前記車輪10，10を左右に操舵する構成となっている。
【００２０】
この操舵を行わせるための操舵モータＭ1 は、ハウジングＨ1 の一側半部に設けた大径部14に、該大径部14の内周面に固設されたステータと、該ステータの内側に面して操舵軸11と同軸上にて回転自在に支持された筒形のロータとを備える３相ブラシレスモータとして構成されており、前記ロータの一側に連設されたボールねじ機構等の運動変換機構を介して操舵軸11の中途に伝動構成されている。このような操舵モータＭ1 及び運動変換機構の構成は、特許文献１として提示した本願出願人による特開平10−211885号公報等に開示されている。なお、操舵モータＭ1 はハウジングＨ1 の外部に取り付け、ギヤ、ベルト等の伝動手段を介してハウジングＨ1 の内部の運動変換機構に伝動構成してもよい。
【００２１】
操舵モータＭ1 は、操舵制御部３から図示しない駆動回路に与えられる制御指令に従って回転駆動される。操舵制御部３は、前記ステアリングホイール２の回転操作に応じた操舵を行わせるべく前記制御指令を発し、操舵モータＭ1 を駆動せしめる操舵制御動作を行う。
【００２２】
このように駆動される操舵モータＭ1 の回転は、前記運動変換機構により直線運動に変換されて操舵軸11に伝えられ、この伝動に応じた操舵軸11の軸長方向の移動により前述した操舵がなされる。この操舵により変化する操舵用の車輪10，10の実舵角は、操舵軸11と一側のタイロッド13との連結部の変位を検出すべく構成された実舵角センサ17により検出され操舵制御部３に与えられている。また、一側のタイロッド13には、軸方向に作用する軸力を検出するタイロッド軸力センサ18が付設されており、この検出結果は、操舵に伴って舵取機構１に実際に加わる実反力を示す信号として、反力制御部４に与えられている。
【００２３】
このような舵取機構１から分離して配されたステアリングホイール２は、その回転軸となるコラム軸20を回転自在に支持するコラムハウジングＨ2 を介して、図示しない車体の適宜部位に支持されている。該ステアリングホイール２に操作反力を加える反力モータＭ2 は、コラムハウジングＨ2 の外側に取り付けられ、ウォームギヤ機構等の減速機構（図示せず）を介してコラム軸20の中途部に伝動構成されており、反力モータＭ2 が回転駆動された場合、この回転力が前記減速機構により減速されてコラム軸20に付加され、更に、該コラム軸20の上端に固定されたステアリングホイール２に操作反力が付与されるようになしてある。
【００２４】
反力モータＭ2 は、反力制御部４から図示しない駆動回路に与えられる制御指令に従って駆動される。反力制御部４は、舵取機構１に実際に加わる反力に対応する操作反力をステアリングホイール２に付与すべく前記制御指令を発し、反力モータＭ2 を駆動せしめる反力制御動作を行う。
【００２５】
この操作反力に抗して回転操作されるステアリングホイール２の操作角は、コラムハウジングＨ2 の中途部に付設された操舵角センサ21により検出され、操舵制御部３に与えられている。更に、操舵制御部３には、車速、ヨーレート、横加速度、前後加速度等、操舵に影響を与える走行状態の検出結果が、車両の各部に設置された走行状態センサ22から与えられている。走行状態センサ22による走行状態の検出結果は、反力制御部４にも与えられている。
【００２６】
このような反力モータＭ2 及び反力制御部４を備える反力付与手段のフェイル発生時に動作する第２反力付与手段５は、コラム軸20を支持するコラムハウジングＨ2 の下部に付設されている。反力制御部４は、前記反力制御動作に加えて、後述の如くなされるフェイル判定に従って第２反力付与手段５に動作指令を発するフェイル補償動作を行う。
【００２７】
図２は、図１中に単純なブロックとして示された第２反力付与手段の概略構成を示す図である。本図に示す第２反力付与手段５は、ロータリダンパ６と、該ロータリダンパ６に作動液を供給する給液手段７とを備えてなる。
【００２８】
ロータリダンパ６は、液密に封止された円形断面を有する液室60と、この液室60の内部に同軸的に支持された回転軸61、及びこの回転軸61に取り付けられた抵抗体62とを備えてなり、液室60の一側外部に延設された回転軸61の端部は、コラムハウジングＨ2 の下部に突出するコラム軸20の端部に連結されている。抵抗体62は、回転軸61の周面に半径方向外向きに突設された矩形平板であり、液室60の半部に、該液室60の両端壁及び周壁の内面との間にわずかな隙間を有して嵌め込まれ、この隙間を保ちつつ回転軸61の回転に伴って液室60内にて回転し得るようになしてある。
【００２９】
給液手段７は、ロータリダンパ６の液室60の一側に給液路70を介して連通された給液シリンダ71と、前記給液路70の中途に介装された開閉弁72とを備え、更に排気路73を介して前記液室60の他側に連通された排気室74を備えてなる。
【００３０】
給液シリンダ71の内部には、液室60の内部を満たし得る量の作動液（一般的には高粘性の油）が収容されており、加圧ばね75により付勢された加圧ピストン76により給液路70内に押し出す向きに加圧されている。開閉弁72は、反力制御部４から与えられる動作指令信号に応じて開動作する電磁弁であり、この開閉弁72が開放された場合、給液シリンダ71の内部の作動液が給液路70を経てロータリダンパ６の液室60内に導入されるようになしてある。排気室74は、以上の如き作動液の導入に伴って液室60から排気路73内に押し出される排気を受容すべく設けてある。
【００３１】
第２反力付与手段５が非動作状態にあるとき、開閉弁72は閉止されており、作動液は、図２中に実線により示す位置にある加圧ピストン76により加圧されて給液シリンダ71内に留まっており、ロータリダンパ６の液室60の内部は空気により満たされている。このような非動作状態下での抵抗体62の回転は、液室60の内壁との間の隙間を通過する空気によるわずかな抵抗下にて滑らかに生じ、該抵抗体62をコラム軸20及び回転軸60を介して回転させるべく操作されるステアリングホイール２にはわずかな操作反力が付与されるのみである。
【００３２】
このような第２反力付与手段５は、開閉弁72の開放により動作状態となり、このとき加圧ばね75により付勢された加圧ピストン76は、図２中に実線により示す位置から２点鎖線により示す位置まで移動し、この移動により給液シリンダ71の内部の作動液が給液路70を経てロータリダンパ６の液室60の内部に導入され、また液室60の内部の空気が排気路73を経て排気室74に排出されて、液室60の内部は作動液により満たされる。
【００３３】
このような動作状態下での抵抗体62の回転は、高粘性の作動液が液室60の内壁との間の隙間を通流する際の大なる抵抗を伴って生じ、該抵抗体62をコラム軸20及び回転軸60を介して回転させるべく操作されるステアリングホイール２には大なる操作反力が付与される。
【００３４】
以上の如く構成された本発明に係る車両用操舵装置において、操舵モータＭ1 を対象とする操舵制御部３の操舵制御動作は、例えば、前記操舵角センサ21により検出されるステアリングホイール２の操作角度に基づいて目標舵角を求め、この目標舵角と、前記実舵角センサ17により検出される操舵用の車輪10，10の実舵角との偏差に基づくフィードバック制御により行われる。このとき走行状態センサ22から与えられる走行状態の検出結果は、前記目標舵角の補正に用いられる。この補正は、例えば、車速の増大に伴って目標舵角を減じ、また、ヨーレート、横加速度により定まる車両の旋回程度の増大に伴って目標舵角を減じるようになされる。
【００３５】
以上の操舵制御動作により操舵軸11は、前記運動変換機構を介して伝達される操舵モータＭ1 からの伝動により、ステアリングホイール２の操作角度に対応する目標舵角を得るべく軸長方向に移動せしめられ、この移動によりステアリングホイール２の操作に応じた操舵が実現される。また、走行状態に基づく前記目標舵角の補正により、ステアリングホイール２の操作角度と操舵軸11の移動量との対応関係が変わり、走行状態に応じた操舵特性が得られる。
【００３６】
また反力モータＭ2 を対象とする反力制御部４の制御動作は、例えば、前記タイロッド軸力センサ18により検出される舵取機構１の実反力に基づいて目標反力を求め、この目標反力に対応する駆動電流を反力モータＭ2 に給電せしめて行われる。このとき走行状態センサ22から与えられる走行状態の検出結果は、前記目標反力の補正に用いられる。この補正は、例えば、車速及び旋回程度の増大に伴って目標反力を増し、また、前後加速度により定まる車両の減速程度の増大に伴って目標反力を増すように行われる。
【００３７】
以上の反力制御動作によりステアリングホイール２には、コラム軸20に加わる反力モータＭ2 の回転力が操作反力として付与される。この操作反力は、舵取機構１に加わる実反力を走行状態に応じて補正したものであり、操舵のためにステアリングホイール２を回転操作する運転者に良好な操舵感を体感させることができる。
【００３８】
以上の如き反力制御動作の実施中に反力制御部４は、反力付与手段を構成する反力モータＭ2 及び反力制御部４自身、更には、反力制御動作に使用する各センサに対するフェイル判定を行っており、このフェイル判定の結果、いずれかがフェイル状態にあると判定された場合、このフェイル状態下での誤った操作反力の付与を防止し、また操作反力の喪失によるステアリングホイール２の操作感の急変を防止するため、反力モータＭ2 に対する反力制御動作を停止すると共に、第２反力付与手段５に動作指令を発するフェイル補償動作を行う。
【００３９】
このフェイル補償動作は、前記開閉弁72に動作指令を発し、該開閉弁72を開放せしめる動作であり、この開放によりロータリダンパ６の液室60の内部に作動液が満たされ、ステアリングホイール２には、前記作動液中にて抵抗体62が回転する際の抵抗が略一定の操作反力として付与される。これにより前述したフェイル判定の結果に基づいて反力制御動作が停止された状態での緊急の操舵が、第２反力付与手段５による付与反力下にてなされ、反力モータＭ2 による操作反力の喪失に伴うステアリングホイール２の操作感の急変を防止することができる。
【００４０】
図２に示す第２反力付与手段５は、ステアリングホイール２のコラム軸20に連結されたロータリダンパ６と、該ロータリダンパ６に作動液を供給する給液手段７とを備える簡素な構成であり、操舵装置の全体構成の複雑化及び製品コストの増大を最小限に抑えつつ、反力付与手段のフェイル時にステアリングホイール２に適度な操作反力を確実に付与することが可能となり、例えば、路肩に寄せて停止させるまでの間、又は近くの修理工場に到着するまでの間の緊急の操舵を、操舵感の急変を伴うことなく、安全確実に行わせることができる。
【００４１】
なお、以上の如きフェイル補償動作がなされる場合、ステアリングホイール２の操作感にある程度の変化が生じることは避けられないため、反力制御部４は、第２反力付与手段５への動作指令の出力に伴って図示しない警報手段に動作指令を発し、例えば、警報音の鳴動、音声メッセージの発生等の警報動作を行わせ、操舵感が変化することを運転者に報知して、ステアリングホイール２の操作を慎重に行いつつ所定の対応を促すようにするのが望ましい。
【００４２】
図３は、第２反力付与手段５の第２の実施の形態の概略構成を示す図である。本図に示す第２反力付与手段５は、予圧が付加された軸受80によりハウジング81の内部に支持された抵抗軸８と、該抵抗軸８とステアリングホイール２のコラム軸20とを連結する連結手段９とを備えてなる。
【００４３】
図示の如く軸受80は、支持対象となる抵抗軸８に適用可能な範囲内において可及的に大きい負荷容量を有するように選定されたアンギュラ玉軸受であり、抵抗軸８の軸端部に螺合する予圧ナット82の締め付けにより、ハウジング81との間にて大なる予圧を加え、この予圧下にて回転する抵抗軸８に所定の回転抵抗が付加されるようにしてある。
【００４４】
連結手段９は、電磁クラッチ等、外部から与えられる動作指令信号により連結動作させ得るクラッチであればよく、ハウジング80の一側に並設されており、他側に突設する連結手段９の入力軸90は、コラムハウジングＨ2 の下部に突出するコラム軸20の端部に連結されている。
【００４５】
以上の如く構成された第２反力付与手段５において、連結手段９は、前述したフェイル補償動作時に反力制御部４から与えられる動作指令に応じて連結動作をなし、この連結動作によりコラム軸20と抵抗軸８とが、連結手段９の入力軸90を介して連結される。このときコラム軸20には、予圧された軸受80により抵抗軸８に付加される回転抵抗が加わり、該コラム軸20に取り付けられた操舵部材としてのステアリングホイール２に前記回転抵抗に相当する操作反力が付与されることとなり、反力モータＭ2 による付与反力の喪失に伴う操舵感の急変を防止することができる。
【００４６】
また連結手段９は、反力モータＭ2 を備える反力付与手段が正常動作している間には、非連結状態を保つ。このときステアリングホイール２の回転は、コラム軸20を介して連結手段９の入力軸90に伝わるのみであり、前記ステアリングホイール２には、第２反力付与手段５によるなんらの操作反力も付与されず、該ステアリングホイール２の操作は、反力制御部４により前述の如く制御される反力モータＭ2 の回転力を操作反力として行われる。
【００４７】
なお、図３においては、抵抗軸８を支持する軸受80として単一のアンギュラ玉軸受を用いているが、複数のアンギュラ玉軸受を順列に並べて用いることも可能であり、また、予圧の付与により抵抗軸８に抵抗を付与し得る軸受であれば、スラスト玉軸受、円錐ころ軸受等のアンギュラ玉軸受以外の転がり軸受、更には、滑り軸受を用いることも可能である。
【００４８】
また図３においては、コラムハウジングＨ2 と別体に構成されたハウジング81内に抵抗軸８を支持し、前記ハウジング81に連結手段９を連設した構成としてあるが、コラムハウジングＨ2 を下方に延長し、この延長部内に抵抗軸８及び連結手段９を構成してもよい。このことは、図２に示す第１の実施の形態においても同様であり、コラムハウジングＨ2 の延長部内にロータリダンパ６を構成し、更には、ロータリダンパ６及び給液手段７を構成してもよい。
【００４９】
図４は、本発明に係る車両用操舵装置の第３の実施の形態の全体構成を示す模式図であり、図５は、同じく第４の実施の形態の全体構成を示す模式図である。これらの図に示す車両用操舵装置の構成は、反力モータＭ2 を備える反力付与手段のフェイル時に動作する第２反力付与手段５を除けば、図１に示す第１の実施の形態と同一であり、対応する部材に同一の参照符号を付して構成及び動作の説明を省略する。
【００５０】
図４に示す第２反力付与手段５は、コラムハウジングＨ2 の下端部に取り付けられ、コラム軸20に連結されたモータＭ3 と、該モータＭ3 に付設された短絡スイッチＳとを備えており、フェイル補償動作時に反力制御部４から発せられる動作指令により短絡スイッチＳをオン動作させ、モータＭ3 の巻線を短絡させる構成となっている。
【００５１】
短絡スイッチＳがオンされ、モータＭ3 の巻線が短絡させられた場合、該モータＭ3 は、コラム軸20の回転に応じて発電動作をなす発電機として機能し、コラム軸20には、発電に伴う回転抵抗が操作て加わり、該コラム軸20に取り付けられた操舵部材としてのステアリングホイール２に前記回転抵抗に相当する反力が付与される。
【００５２】
また前記モータＭ3 は、反力モータＭ2 を備える反力付与手段が正常動作している間にもコラム軸20の回転に伴って回転させられるが、このとき、巻線が短絡状態にないことから、ステアリングホイール２には、モータＭ3 の回転部分の慣性が加わるのみであり、ステアリングホイール２の操作は、反力制御部４により前述の如く制御される反力モータＭ2 の回転力を操作反力として行われる。このことは、第２反力付与手段５のモータＭ3 として小型のモータを用いることにより良好に達成されるが、第２反力付与手段５は、反力モータＭ2 を備える本来の反力付与手段のフェイル時にステアリングホイール２に操作反力の急変を防止すべく動作するものであり、小型のモータを使用することに問題はない。
【００５３】
この実施の形態においては、モータＭ3 と短絡スイッチＳとを備える簡素な構成により、反力付与手段のフェイル時における操舵感の急変を防止し、緊急の操舵を安全確実に行わせることが可能となる。
【００５４】
また図５に示す第２反力付与手段５は、反力モータＭ2 に短絡スイッチＳを付設し、前述したフェイル補償動作時に反力制御部４から発せられる動作指令により短絡スイッチＳをオン動作させて反力モータＭ2 の巻線を短絡させる構成となっている。
【００５５】
短絡スイッチＳがオンされ、反力モータＭ2 の巻線が短絡させられた場合、該反力モータＭ2 は、図４に示すモータＭ3 と同様に、コラム軸20の回転に応じて発電動作をなす発電機となり、コラム軸20には、発電に伴う回転抵抗が加わり、該コラム軸20に取り付けられた操舵部材としてのステアリングホイール２に前記回転抵抗に相当する操作反力が付与される。
【００５６】
この実施の形態においては、実質的に短絡スイッチＳのみを備える簡素な構成により、第３の実施の形態におけると同様に、反力付与手段のフェイル時における操舵感の急変を防止し、緊急の操舵を安全確実に行わせることが可能となる。なお、反力付与手段のフェイルが、巻線の断線等、反力モータＭ2 自体に関わる場合を考慮して、例えば、反力モータＭ2 の巻線を２系統に分割し、これらを夫々短絡させるように構成し、一方の系統の巻線にフェイルが生じている場合にも前述した発電機としての機能を果たし得るようにしてもよい。
【００５７】
なお、第２反力付与手段５は、以上の実施の形態に示す構成に限らず種々の構成により実現することができる。例えば、磁気の作用により硬化する特性を有する粉体をハウジング内に収容し、外部から磁気を加えることによりブレーキ作用をなすパウダブレーキを用いた構成、また、磁界の作用により粘性を増す特性を有するＭＲ流体（Magneto-Rheological Fluid ）、又は電界の作用により粘性を増す特性を有するＥＲ流体（Electro-Rheological Fluid ）をハウジング内に収容し、外部からの磁界又は電界の印加により抵抗を発生するようにした構成、更には、ベルト、摩擦板を備える摩擦ブレーキを用いた構成等を第２反力付与手段５とすることが可能である。
【００５８】
また以上の実施の形態においては、舵取機構１から機械的に分離された操舵部材（ステアリングホイール２）を備えるステアバイワイヤ式の舵取装置への適用例について述べたが、本発明は、例えば、油圧式のパワーステアリング装置において、操舵部材に走行状態に応じた付加的な操作反力を付与すべく備えられた反力付与手段に対しても、フェイル発生に伴う反力の急減を防止するために適用することが可能であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５９】
更に以上の実施の形態においては、反力制御部４から与えられる動作指令により第２反力付与手段５が動作するようにしてあるが、例えば、反力付与手段のフェイル時になされる手動スイッチの操作に応じて第２反力付与手段５が動作するように構成してもよい。この場合、反力制御部４は、前述したフェイル判定に従って警報動作のみを行い、この警報を聴取した運転者が前記手動スイッチを操作するように構成すればよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る車両用操舵装置においては、操舵部材に操作反力を付与する反力付与手段のフェイル時に第２の反力付与手段が動作し、フェイル発生に伴う操作反力の喪失による操舵感の急変を簡素な構成にて有効に防止することができ、フェイル下での緊急の操舵を安全確実に行わせることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の第１の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す第２反力付与手段の概略構成を示す図である。
【図３】第２反力付与手段の第２の実施の形態の概略構成を示す図である。
【図４】本発明に係る車両用操舵装置の第３の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る車両用操舵装置の第４の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１    舵取機構
２    ステアリングホイール（操舵部材）
３    操舵制御部
４    反力制御部
５    第２反力付与手段
６    ロータリダンパ
７    給液手段
８    抵抗軸
９    連結手段
60    液室
62    抵抗体
80    軸受
Ｍ1   操舵モータ
Ｍ2   反力モータ
Ｍ3   モータ
Ｓ    短絡スイッチ
【図１】
2004196044.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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