JP2003252223A - 操舵角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イグニッションスイッチのオン操作直後で
も、操舵ハンドルの操舵角を利用できるとともに正確に
検出できるようにする。 【解決手段】 操舵装置は、操舵ハンドル１３の操舵角
を検出する操舵角センサ６２を備え、操舵角センサ６２
による検出操舵角に応じて電動モータ６７の回転を制御
し、左右前輪4４ａ，４４ｂを転舵する。操舵ハンドル
１３を含む入力部１０には、操舵反力を機械的に発生す
る油圧シリンダ１５、スプリング1９ａ，１９ｂなどの
操舵反力機構が設けられているとともに、操舵トルクセ
ンサ６３が設けられている。操舵トルクセンサ６３によ
る検出操舵トルクは操舵反力に対応し、また操舵角とほ
ぼ比例関係にある。これを用いて、操舵角センサ６２の
零点補正前には、検出操舵トルクに基づいて操舵角を推
定して利用する。また、検出操舵トルクが所定値以下に
なったとき、操舵角センサ６２の零点補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両を操舵するた
めの操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、操舵ハンドルの回転角に基づ
いて操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出装置は
よく知られている。この操舵角検出装置においては、操
舵ハンドルは１回転以上回転操作されるので、イグニッ
ションスイッチのオン直後には、操舵ハンドルの基準回
転位置からの回転角を表す絶対操舵角の検出が難しい。
この点を解決するために、例えば特開平６−９９８３３
号公報には、イグニッションスイッチがオフ操作される
と、その時点の操舵ハンドルの絶対操舵角をメモリに記
憶しておき、イグニッションスイッチのオン操作時にメ
モリに記憶されている前記絶対操舵角を読み出して、そ
の後の絶対操舵角の検出においては前記読み出した絶対
操舵角を利用するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、イグニッショ
ンスイッチのオフ後も、何らかの原因で操舵ハンドルが
回転しまうことがある。この場合、イグニッションスイ
ッチのオン操作時の操舵ハンドルの操舵角と、イグニッ
ションスイッチのオフ操作時にメモリに記憶しておいた
操舵角が異なることがあり、操舵ハンドルの操舵角が正
確に検出されないという問題がある。

【０００４】

【発明の概要】本発明は、上記した問題に対処するため
になされたもので、その目的は、イグニッションスイッ
チのオン操作直後でも、操舵ハンドルの操舵角を正確に
検出することが可能な操舵角検出装置を提供することに
ある。

【０００５】上記目的を達成するために、本発明の特徴
は、操舵ハンドルの操舵操作に対し、同操舵ハンドルの
基準回転位置からの絶対操舵角の増加に従って増加する
操舵反力を付与する操舵反力機構と、操舵ハンドルを操
舵操作するための操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、操舵トルク検出手段によって検出された操舵ト
ルクに基づいて、操舵ハンドルの基準回転位置からの絶
対操舵角を推定する操舵角推定手段とを備えたことにあ
る。

【０００６】このように構成した本発明の特徴において
は、操舵トルク検出手段によって検出される操舵トルク
は、操舵反力機構によって付与される操舵反力に対抗す
るもので、方向は異なるが、その大きさは操舵反力に等
しい。また、この操舵反力は、操舵ハンドルの基準回転
位置からの絶対操舵角の増加に従って増加する。したが
って、操舵トルク検出手段によって検出される操舵トル
クは操舵ハンドルの基準回転位置からの絶対操舵角と所
定の関係にある。これにより、操舵角推定手段は前記絶
対操舵角を検出操舵トルクを用いて推定可能であり、イ
グニッションスイッチのオン操作直後であって操舵角セ
ンサの基準回転位置が検出される前であっても、絶対操
舵角を利用できるようになる。

【０００７】また、本発明の他の特徴は、操舵ハンドル
の操舵操作に対し、同操舵ハンドルの基準回転位置から
の絶対操舵角の増加に従って増加する操舵反力を付与す
る操舵反力機構と、操舵ハンドルの操舵角を検出する操
舵角検出手段と、操舵ハンドルを操舵操作するための操
舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルク
検出手段によって検出された操舵トルクが所定値以下に
なったことを検出し、同検出に基づいて操舵角検出手段
によって検出される操舵角が基準回転位置からの絶対操
舵角を表すように補正する操舵角補正手段とを備えたこ
とにある。

【０００８】このように構成した本発明の他の特徴にお
いても、前述のように、操舵トルクは操舵反力に対応
し、また、この操舵反力は、操舵反力機構により、操舵
ハンドルの基準回転位置からの絶対操舵角の増加に従っ
て増加する。したがって、操舵トルクが所定値以下であ
ることは、操舵ハンドルが基準位置近傍にあることを意
味する。これにより、操舵角補正手段は、操舵角検出手
段によって検出される操舵角が基準回転位置からの絶対
操舵角を表すように正確に補正可能であるので、高精度
の絶対操舵角を利用できるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る操舵角検
出装置の適用された車両の操舵装置の全体を概略的に示
している。この操舵装置は、運転者によって入力された
操舵力を流体圧に変換する入力部１０と、前記変換され
た流体圧を回転力に変換して同変換した回転力を出力す
る出力部２０と、入力部１０から出力部２０に流体圧を
伝達する流体圧伝達部３０を備えている。

【００１０】入力部１０は、回転力−推進力変換機構１
０ａおよび推進力−流体圧変換機構１０ｂを備えてい
る。回転力−推進力変換機構１０ａは、図示しない支持
部材に軸線方向に変位可能かつ軸線回りに回転不能に支
持されたスクリューロッド１１と、同スクリューロッド
１１の外周面上に図示しないボールを介して螺合したナ
ット１２とからなり、ナット１２の回転によりスクリュ
ーロッド１１を軸線方向に推進するボールネジ機構によ
って構成されている。なお、このボールネジ機構の逆効
率は、高く設定されている。ナット１２は、運転者によ
って回転操作される操舵ハンドル１３に上端にて一体回
転するように接続された円筒状の回転シャフト１４の下
端部内周面上に、同回転シャフト１４と一体回転するよ
うに固定されている。

【００１１】推進力−流体圧変換機構１０ｂは、油圧シ
リンダ１５と、同油圧シリンダ１５内に液密的かつ軸線
方向に変位可能に収容されたピストンロッド１６および
ピストン１７とからなり、ピストンロッド１６の軸線方
向の推進力を油圧に変換する。ピストンロッド１６は、
スクリューロッド１１の下端に一体的に形成されてい
る。ピストン１７は、その軸線両方向への変位に対して
同一受圧面積を有する。油圧シリンダ１５は、ピストン
１７によって２つの油室１５ａ，１５ｂに区画されてい
て、その軸線方向の両端部にて各油室１５ａ，１５ｂに
それぞれ連通するポート１５ｃ，１５ｄを有するととも
に、その軸線方向の中央部にて各油室１５ａ，１５ｂに
それぞれ連通するポート１５ｅ、１５ｆを有する。

【００１２】ポート１５ｃ，１５ｄは、ピストンロッド
１６の軸線方向の変位によって流体圧伝達部３０を構成
する各油路３１，３２に作動油を流出する。ポート１５
ｅ，１５ｆは、ピストン１７の中立位置からの変位時に
背面室における負圧の発生を防止するもので、共通にリ
ザーバ１８に連通している。これらのポート１５ｅ，１
５ｆは、一方のポート１５ｃ（または１５ｄ）を介した
一方の油室１５ａ（または１５ｂ）からの作動油の流出
時に、呼吸作用によりリザーバ１８から作動油を他方の
油室１５ｂ（または１５ａ）に供給する。

【００１３】また、油圧シリンダ１５の各油室１５ａ，
１５ｂには、拘束荷重を付与するために初期圧縮された
状態のコイルスプリング１９ａ，１９ｂがそれぞれ収容
されている。コイルスプリング１９ａ、１９ｂは、ピス
トンロッド１６およびピストン１７を中立位置に常に付
勢していて、ピストンロッド１６およびピストン１７に
それらが中立位置から離れるに従って大きくなる中立復
帰力を付与する。したがって、コイルスプリング１９
ａ，１９ｂは、中立位置復帰機能および操舵反力付与機
能を備えている。また、油圧シリンダ１５の両内側底壁
は、ピストン１７の軸線方向の変位を所定範囲内に制限
しており、ピストンロッド１６の中立位置からの変位量
を所定範囲内に制限する制限機能を有する。

【００１４】出力部２０は、流体圧―推進力変換機構２
０ａおよび推進力−回転力変換機構２０ｂを備えてい
る。流体圧−推進力変換機構２０ａは、油圧シリンダ２
１と、同油圧シリンダ２１内に液密的かつ軸線方向に変
位可能に収容されたピストンロッド２２およびピストン
２３とからなり、供給された油圧をピストンロッド２２
の軸線方向の推進力に変換する。油圧シリンダ２１は、
ピストン２３によって２つの油室２１ａ，２１ｂに区画
されていて、その軸線方向の両端部にて各油室２１ａ，
２１ｂにそれぞれ連通するポート２１ｃ、２１ｄ、２１
ｅ，２１ｆを有する。ポート２１ｃ，２１ｄは、流体圧
伝達部３０を構成する油路３１，３２にそれぞれ連通し
ている。ポート２１ｅ、２１ｆは、連通制御バルブ２
４，２５を介して、油路３１，３２にそれぞれ連通して
いる。

【００１５】連通制御バルブ２４，２５は、電磁切換え
バルブで構成されていて、非通電状態で図示閉状態に保
たれ、通電状態にて開状態に切換えられる。ピストンロ
ッド２２は、油圧シリンダ２１の各油室２１ａ，２１ｂ
に対する作動油の給排により軸線方向に変位する。ピス
トン２３は、その軸線両方向への変位に対して同一受圧
面積を有する。また、本実施形態においては、ピストン
２３の受圧面積は、推進力−流体圧変換機構１０ｂのピ
ストン１７の受圧面積に等しい。

【００１６】また、油圧シリンダ２１の各油室２１ａ，
２１ｂには、拘束荷重を付与するために初期圧縮された
状態のコイルスプリング２６ａ，２６ｂがそれぞれ収容
されている。コイルスプリング２６ａ、２６ｂは、ピス
トンロッド２２およびピストン２３を中立位置に常に付
勢していて、ピストンロッド２２およびピストン２３に
それらが中立位置から離れるに従って大きくなる中立復
帰力を付与する。したがって、コイルスプリング２６
ａ，２６ｂは、中立位置復帰機能を備えている。また、
油圧シリンダ２１の両内側底壁は、ピストン２３の軸線
方向の変位を所定範囲内に制限して、ピストンロッド２
２の中立位置からの変位量を所定範囲内に制限する制限
機能を有する。

【００１７】推進力−回転力変換機構２０ｂは、図示し
ない支持部材に軸線方向に変位可能かつ軸線回りに回転
不能に支持されたスクリューロッド２７と、同スクリュ
ーロッド２７の外周面上に図示しないボールを介して螺
合したナット２８とからなり、スクリューロッド２７の
軸線方向の変位によりナット２８に軸線回りの回転力を
与えるボールネジ機構によって構成されている。なお、
このボールネジ機構の逆効率は、高く設定されている。
スクリューロッド２７は、ピストンロッド２２の下端に
一体的に形成されている。ナット２８は、円筒状の回転
シャフト２９の上端部内周面上に、同回転シャフト２９
と一体回転するように固定されている。

【００１８】回転シャフト２９は、連結シャフト４１を
介してピニオンギヤ４２と一体的に形成され、ピニオン
ギヤ４２と一体回転する。ピニオンギヤ４２は、ラック
軸４３のラック歯と噛み合っている。ラック軸４３は、
その両端にて図示しないタイロッドおよびナックルアー
ムを介して転舵輪としての左右前輪４４ａ、４４ｂを転
舵可能に連結しており、軸線方向の変位により左右前輪
４４ａ，４４ｂを転舵する。

【００１９】流体圧伝達部３０は、前述したように、入
力部１０の油圧シリンダ１５と出力部２０の油圧シリン
ダ２１との間に設けた油路３１，３２を備えている。油
路３１，３２には、入力遮断制御バルブ３３，３４がそ
れぞれ介装されている。入力遮断制御バルブ３３，３４
は、電磁切換えバルブで構成されていて、非通電状態で
図示開状態に保たれ、通電状態にて閉状態に切換えられ
る。

【００２０】また、流体圧伝達部３０の油路３１，３２
間には、操舵シミュレータ部５０が介装されている。操
舵シミュレータ部５０は、油圧シリンダ５１およびシミ
ュレータカットバルブ５２，５３からなる。油圧シリン
ダ５１は、軸線方向に液密的に摺動可能なピストン５４
を収容し、同ピストン５４によって区画された２つの油
室５１ａ，５１ｂに連通するポート５１ｃ，５１ｄを備
えている。油圧シリンダ５１の各油室５１ａ、５１ｂに
は、拘束荷重を付与するために初期圧縮された状態のコ
イルスプリング５５ａ，５５ｂがそれぞれ収容されてい
る。コイルスプリング５５ａ、５５ｂは、ピストン５４
を中立位置に常に付勢していて、ピストン５４が中立位
置から離れるに従って大きくなる中立復帰力をピストン
５４に付与する。

【００２１】シミュレータカットバルブ５２は、油路３
１と油圧シリンダ５１のポート５１ｃとの間に介装され
ている。シミュレータカットバルブ５３は、油路３２と
油圧シリンダ５１のポート５１ｄとの間に介装されてい
る。シミュレータカットバルブ５２，５３は、共に電磁
切換えバルブで構成されていて、非通電状態で図示閉状
態に保たれ、通電状態にて開状態に切換えられる。

【００２２】次に、この操舵装置の電気制御装置部につ
いて説明する。電気制御装置部は、油圧センサ６１ａ，
６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ、操舵角センサ６２、操舵トル
クセンサ６３、転舵角センサ６４および走行状態センサ
群６５を備えている。油圧センサ６１ａは、油圧シリン
ダ１５と入力遮断制御バルブ３３との間の油路３１の油
圧を検出する。油圧センサ６１ｂは、油圧シリンダ１５
と入力遮断制御バルブ３４との間の油路３２の油圧を検
出する。油圧センサ６１ｃは、入力遮断制御バルブ３３
と油圧シリンダ２１との間の油路３１の油圧を検出す
る。油圧センサ６１ｄは、入力遮断制御バルブ３４と油
圧シリンダ２１との間の油路３２の油圧を検出する。

【００２３】操舵角センサ６２は、操舵ハンドル１３の
操舵角を検出するものである。この操舵角センサ６２
は、例えば回転シャフト１４に組み付けられたロータリ
エンコーダと、後述する電子制御回路８０に組み込まれ
たカウンタとからなり、操舵ハンドル１３の回転に応じ
てロータリエンコーダから出力されるπ／２だけ位相の
ずれた２相パルス列信号を、カウンタによって操舵ハン
ドルの回転方向に応じてカウントアップまたはカウント
ダウンすることにより操舵ハンドル１３の操舵角を検出
する。なお、カウンタは電子制御回路８０に内蔵された
ハード回路であってもよいし、プログラム制御によるも
のでもよい。

【００２４】しかしながら、操舵ハンドル１３は１回転
以上すなわち角度にして２π以上回転する。したがっ
て、操舵ハンドル１３の基準回転位置からの絶対操舵角
を検出するためには、この種の操舵角センサ６２では、
操舵ハンドル１３の基準回転位置（すなわち中立位置）
を検出する必要がある。なお、前記絶対操舵角は、操舵
ハンドル１３が基準回転位置にあるとき「０」となり、
同操舵ハンドル１３が基準回転位置から左右への操舵角
を負および正の値で表す。

【００２５】操舵トルクセンサ６３は、操舵ハンドル１
３の操舵操作のために同操舵ハンドル１３に付与される
操舵トルクを検出する。なお、この操舵トルクは、スプ
リング１９ａ，１９ｂ，５５ａ，５５ｂなどによる操舵
反力に対抗するもので、方向のみ反対であるが、その大
きさは操舵反力に等しい。また、この操舵トルクセンサ
６３においては、零点を自己検知可能なものを用いる。

【００２６】この操舵トルクセンサ６３は、例えば図２
に示すように、固定部材７１および可動部材７２を備え
ている。固定部材７１は、環状部７１ａにより連結され
た外筒７１ｂおよび内筒７１ｃを有する円筒状に形成さ
れている。外筒７１ｂは、回転シャフト１４を回転可能
に支持する車体側の支持部材（図示せず）に固定されて
いる。内筒７１ｃは、その内周面上に雌ネジを形成して
いる。可動部材７２は、円柱部７２ａと、同円柱部７２
ａの一端に一体形成された円盤部７２ｂとからなる。円
柱部７２ａは、その外周面上に固定部材７１の内筒７１
ｃの雌ネジと螺合する雄ネジを一体的に形成してなり、
回転に応じて内筒７１ｃ内を軸線方向に進退する。円盤
部７２ｂは、回転シャフト１４の回転に連動して回転す
るとともに、同回転時に回転シャフト１４に対して軸線
方向に変位するように、回転シャフト１４に係合してい
る。

【００２７】可動部材７２の円柱部７２ａの外周上に
は、中央部にて貫通穴７３ａ，７４ａを形成してなる弾
性変形可能な断面コ字状のビーム７３，７４が、共に内
側に圧縮した状態（撓ませた状態）で組み付けられてい
る。ビーム７３は、その中央部外側面にて可動部材７２
の円盤部７２ｂに一体形成した環状突起部７２ｃに当接
しており、その外側端にて固定部材７１の環状部７１ａ
の一面に当接している。ビーム７４は、その中央部外側
面にて可動部材７２の円柱部７２ａに螺着された第１ナ
ット７５の一面に当接しており、その外側端にて固定部
材７１の環状部７１ａの他面に当接している。

【００２８】ビーム７３，７４の各内側面と、固定部材
７１の内筒７１ｃの各端面との間には、可動部材７２の
固定部材７１に対する軸線方向の変位を許容するための
隙間が設けられている。一方、固定部材７１の内筒７１
ｃの各端面は、可動部材７２の固定部材７１に対する軸
線方向の変位を所定量以内に制限するもので、可動部材
７２の固定部材７１に対する軸線方向の変位は、ビーム
７３，７４の中央部の各内側面が円筒７１ｃの各端面に
当接した時点で禁止される。

【００２９】第１ナット７５の他面には、ダブルナット
構造を実現するために、可動部材７２の円柱部７２ａに
同第１ナット７５の外側にて螺着された第２ナット７６
の一面が当接している。したがって、第１ナット７５
は、可動部材７２が軸線回りに回転しても可動部材７２
に対して軸線方向に変位しない。また、第１および第２
ナット７５，７６は、荷重調整機構を構成するもので、
それらの軸線方向の位置により、ビーム７３，７４の初
期の撓み量が調節される。

【００３０】さらに、ビーム７３には第１および第２歪
みゲージ７７ａ，７７ｂが固着されているとともに、ビ
ーム７４には第３および第４歪みゲージ７７ｃ、７７ｄ
が固着されている。このように配置された第１〜第４歪
みゲージ７７ａ〜７７ｄにおいては、可動部材７２が固
定部材７１に対して図示矢印方向に変位すると、この可
動部材７２の変位量の増加に従ってビーム７３の撓み量
は増加して、第１および第２歪みゲージ７７ａ，７７ｂ
は図３の実線のように可動部材７２の変位量の増加に応
じて増加する電圧信号を出力する。一方、このとき、ビ
ーム７４の撓み量は減少して、第３および第４歪みゲー
ジ７７ｃ，７７ｄは図３の破線のように可動部材７２の
変位量の増加に応じて減少する電圧信号を出力する。ま
た、可動部材７２が固定部材７１に対して図示矢印方向
と反対方向に変位した場合には、前記第１〜第４歪みゲ
ージ７７ａ〜７７ｄの出力電圧の傾向は、前記場合と逆
になる。

【００３１】この場合、可動部材７２の固定部材７１に
対する変位は、スプリング１９ａ，１９ｂ，５５ａ，５
５ｂなどによる操舵反力に対抗した動きである。また、
この操舵反力は、運転者が操舵ハンドル１３に付与する
操舵トルクと釣り合う力である。したがって、操舵ハン
ドル１３の基準回転位置（中立位置）から右方向への回
転により、可動部材７２が固定部材７１に対して図２の
矢印方向に変位するものとすれば、第１および第２歪み
ゲージ７７ａ，７７ｂの電圧出力は、右方向の操舵トル
クの増加に従って図３の実線のように増加する。このと
き、第３および第４歪みゲージ７７ｃ、７７ｄの電圧出
力は、右方向の操舵トルクの増加に従って図３の波線の
ように減少する。また、これとは逆に、操舵ハンドル１
３の基準回転位置から左方向への回転時には、第１〜第
４歪みゲージ７７ａ〜７７ｄは、前記操舵ハンドル１３
の基準回転位置から右方向への回転の場合と逆の傾向を
示す。

【００３２】したがって、このように構成した操舵トル
クセンサ６３にあっては、第１〜第４歪みゲージ７７ａ
〜７７ｄからの電圧出力を零点補正することにより、操
舵ハンドル１３に付与される操舵トルクを検出できる。
なお、この零点補正については後述する。また、第１〜
第４歪みゲージ７７ａ〜７７ｄのいずれの電圧出力を用
いても操舵トルクの検出は可能であるが、本実施形態に
おいては、右方向の操舵トルクに関しては、第１及び第
２歪みゲージ７７ａ，７７ｂからの電圧出力を平均化す
ることにより求め、正の値で表わされる。また、左方向
の操舵トルクに関しては、第３及び第４歪みゲージ７７
ｃ，７７ｄからの電圧出力を平均化することにより求
め、負の値で表される。

【００３３】また、転舵角センサ６４は、連結シャフト
４１の中立位置からの回転角またはラック軸４３の中立
位置からの軸線方向への変位量により、左右前輪４４
ａ，４４ｂの実転舵角を検出する。この実転舵角も、左
右前輪４４ａ，４４ｂの中立位置を「０」で表し、右方
向の転舵角を正で表すとともに左方向の転舵を負で表
す。走行状態センサ群６５は、車速を検出する車速セン
サ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、横加速度
を検出する横加速度センサなどを含むもので、各種車両
の走行状態を検出する。

【００３４】また、電気制御装置部は、電動モータ６
６，６７も備えている。電動モータ６６は、操舵ハンド
ル１３の回動操作に対する反力を付与する操舵反力アク
チュエータとして機能するもので、回転力を小ギヤ６６
ａおよび大ギヤ６８を介して回転シャフト１４に伝達す
る。小ギヤ６６ａは電動モータ６６の回転軸に一体的に
形成され、回転シャフト１４に固定された大ギヤ６８に
噛み合っている。電動モータ６７は、その回転力により
左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵する転舵アクチュエータ
として機能するもので、回転力を小ギヤ６７ａおよび大
ギヤ６９を介して連結シャフト４１に伝達する。小ギヤ
６７ａは電動モータ６７の回転軸に一体的に形成され、
連結シャフト４１に固定された大ギヤ６９に噛み合って
いる。

【００３５】これらの各種センサ６１ａ，６１ｂ，６１
ｃ，６１ｄ，６２，６３，６４，６５、電動モータ６
６，６７および各種バルブ２４，２５，３３，３４，５
２，５３は、電子制御回路８０に接続されている。電子
制御回路８０は、マイクロコンピュータを主要部品とす
るもので、プログラムの実行により、各種センサ６１
ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６２，６３，６４，６５
からの信号を入力するとともに、電動モータ６６，６７
および各種バルブ２４，２５，３３，３４，５２，５３
を駆動および切換え制御する。

【００３６】次に、上記のように構成した実施形態の動
作を説明する。図示しないイグニッションスイッチがオ
ン操作されると、電子制御回路８０は、図５のフェイル
チェックプログラムの実行を開始する。このフェイルチ
ェックプログラムの実行は、ステップ１００にて開始さ
れ、ステップ１０２にて各種センサ６１ａ〜６１ｄ，６
２〜６５を含むシステムの各部の異常チェックを実行す
る。

【００３７】この異常チェックにおいては、原則として
信頼性の高い箇所から順次異常チェックが行なわれて、
各箇所ごとに正常および異常が判定される。また、複数
種類の異常判定の組合せにより、異常箇所が特定される
場合もある。そして、このような正常および異常の判定
により、各箇所ごとに正常および異常を表すフラグがセ
ットされる。

【００３８】この異常判定の一部について具体例を上げ
て説明しておく。例えば、電気制御装置部分を含む箇
所、すなわち各種バルブ２４，２５，３３，３４，５
２，５３、各種センサ６１ａ〜６１ｄ，６２〜６５およ
び電動モータ６６，６７に関しては、まず断線および短
絡がチェックされる。この場合、各部に印加されている
電圧を適宜検査することにより、前記断線および短絡の
チェックが行なわれる。また、電子制御回路８０におい
ては、マイクロコンピュータの各部の異常チェックのた
めのイニシャルチェックも行なわれる。

【００３９】また、油圧センサ６１ａ〜６１ｄに関して
は、各油圧センサ６１ａ〜６１ｄによって検出される油
圧に基づいて異常の判定が行なわれる。例えば、入力系
の油圧センサ６１ａと出力系の油圧センサ６１ｃとによ
ってそれぞれ検出された両油圧値が比較されるととも
に、入力系の油圧センサ６１ｂと出力系の油圧センサ６
１ｄとによってそれぞれ検出された両油圧値が比較され
る。この場合、入力遮断制御バルブ３３，３４が開状態
にあるので、前記各比較の結果、油圧値が一致する組の
油圧センサに関しては正常と判定され、油圧値が一致し
ない組の油圧センサに関しては異常と判定される。

【００４０】また、操舵トルクセンサ６３に関しては、
第１〜第４歪みゲージ７７ａ〜７７から出力される出力
電圧に基づいて異常の判定が行なわれる。例えば、第１
および第２歪みゲージ７７ａ，７７ｂからの両出力電圧
値が互いに比較されるとともに、第３および第４歪みゲ
ージ７７ｃ，７７ｄからの両出力電圧値が互いに比較さ
れる。この場合、第１および第２歪みゲージ７７ａ，７
７ｂは単一のビーム７３に固着されており、第３および
第４歪みゲージ７７ｃ，７７ｄは単一のビーム７４に固
着されているので、前記各比較の結果はほぼ一致するは
ずである。したがって、各比較が共に一致していれば操
舵トルクセンサ６３は正常と判定され、いずれか一方の
比較が不一致であれば操舵トルクセンサ６３は異常と判
定される。

【００４１】また、電動モータ６６、スクリューロッド
１１およびナット１２からなるボールネジ機構などの入
力モータ系および油圧センサ６１ａ，６１ｂの異常や、
電動モータ６７、スクリューロッド２７およびナット２
８からなるボールネジ機構などの出力モータ系および油
圧センサ６１ｃ，６１ｄの異常も検出される。

【００４２】入力モータ系の異常検出においては、運転
者による操舵ハンドル１３の回転操作前に、入力遮断制
御バルブ３３，３４およびシミュレータカットバルブ５
２，５３を閉状態に設定した状態で、電動モータ６６に
所定の駆動電流を流すとともに同駆動電流の方向を交互
に換えて、油圧センサ６１ａ，６１ｂによって検出され
た油圧値と所定値とを比較する。この状態では、入力モ
ータ系が正常であれば、油圧シリンダ１５の両油室１５
ａ，１５ｂのうちの一方の油室内の油圧が上昇する。し
たがって、油圧センサ６１ｃ，６１ｄによって検出され
る両油圧値が交互に所定値以上になれば、入力モータ系
および油圧センサ６１ａ，６１ｂが正常であると判定さ
れる。それ以外のときには、入力モータ系および油圧セ
ンサ６１ａ，６１ｂのいずれか一方が異常であると判定
される。また、このとき、入力モータ系の正常が確定し
ていれば、油圧センサ６１ａ，６１ｂの異常が判定され
る。油圧センサ６１ａ，６１ｂの正常が確定していれ
ば、入力モータ系の異常が判定される。

【００４３】一方、出力モータ系の異常検出において
は、運転者による操舵ハンドル１３の回転操作前に、入
力遮断制御バルブ３３，３４および連通制御バルブ２
４，２５を閉状態に設定した状態で、電動モータ６７に
所定の駆動電流を流すとともに同駆動電流の方向を交互
に換えて、油圧センサ６１ｃ，６１ｄによって検出され
た油圧値と所定値とを比較する。この状態では、出力モ
ータ系が正常であれば、油圧シリンダ２１の両油室２１
ａ，２１ｂのうちの一方の油室内の油圧が上昇する。し
たがって、油圧センサ６１ｃ，６１ｄによって検出され
る両油圧値が交互に所定値以上になれば、出力モータ系
および油圧センサ６１ｃ，６１ｄが正常であると判定さ
れる。それ以外のときには、出力モータ系および油圧セ
ンサ６１ｃ，６１ｄのいずれか一方が異常であると判定
される。また、このとき、出力モータ系の正常が確定し
ていれば、油圧センサ６１ｃ，６１ｄの異常が判定され
る。油圧センサ６１ｃ，６１ｄの正常が確定していれ
ば、入力モータ系の異常が判定される。

【００４４】この異常判定の結果、システム全体が正常
であれば、ステップ１０２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ス
テップ１０４に進む。ステップ１０４においては、この
操舵装置をステヤバイワイヤモードに設定する。このス
テヤバイワイヤモードは、左右前輪４４ａ，４４ｂを電
気的に転舵制御するものであり、電子制御回路８０は、
入力遮断制御バルブ３３、３４に通電して、これらのバ
ルブ３３，３４をそれぞれ閉状態に設定する。これと同
時に、電子制御回路８０は、連通制御バルブ２４，２５
およびシミュレータカットバルブ５２，５３に通電し
て、これらのバルブ２４，２５，５２，５３をそれぞれ
開状態に設定する。

【００４５】前記ステップ１０４の処理後、ステップ１
０６にて、後述する転舵制御プログラムの実行を許容す
る。以降、この転舵制御プログラムは所定の短時間ごと
に繰返し実行されるようになる。そして、ステップ１１
４にて、このフェイルチェックプログラムの実行を終了
する。なお、このフェイルチェックプログラムは、この
実行終了後も所定時間ごとに繰返し実行される。ただ
し、マイクロコンピュータのイニシャルチェックのよう
な初期にのみ必要な異常チェックに関して、初期以降に
おけるフェイルチェックプログラムの実行時には行なわ
れない。

【００４６】一方、システムの一部が異常であれば、ス
テップ１０２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１０８
に進む。ステップ１０８においては、前記ステヤバイワ
イヤモードを解除するために、全てのバルブ２４，２
５，３３、３４，５２，５３に対する通電を解除する。
これにより、入力遮断制御バルブ３３、３４は開状態に
設定され、連通制御バルブ２４，２５およびシミュレー
タカットバルブ５２，５３は閉状態に設定される。な
お、この状態は、電気系統の故障時にも、維持される状
態である。そして、この状態では、左右前輪４４ａ，４
４ｂは、詳しくは後述するように油圧力によって転舵さ
れる。

【００４７】前記ステップ１０８の処理後、ステップ１
１０にて、後述する転舵制御プログラムの実行を禁止す
る。以降、転舵制御プログラムは実行されなくなる。こ
のステップ１１０の処理後のステップ１１２にて、前記
検出した異常の発生をその発生箇所と共に表すウォーニ
ングランプ（図示しない）を点灯して、運転者に異常の
発生を知らせる。そして、ステップ１１４にてこのフェ
イルチェックプログラムの実行を一旦終了する。

【００４８】このようなフェイルチェックプログラムの
実行中、電子制御回路８０は、センサ出力補正プログラ
ムを所定の短時間ごと繰返し実行する。このセンサ出力
補正プログラムの実行は、図６のステップ２００にて開
始され、ステップ２０２にて操舵角センサ６２および操
舵トルクセンサ６３が共に正常であるか否かを判定す
る。この場合、前記図５のステップ１０２の処理により
設定されたフラグをチェックすることにより、両センサ
６２，６３が正常であるかを判定する。この場合、両セ
ンサ６２の異常チェックが未だ終了しておらず、または
同チェック結果が異常であれば、ステップ２０２にて
「Ｎｏ」と判定し、ステップ２１６にてこのセンサ出力
補正プログラムの実行を終了する。一方、両センサ６
２，６３の異常チェックが少なくとも一回は終了しかつ
同チェック結果が正常であれば、ステップ２０２にて
「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２０４に進む。

【００４９】ステップ２０４においては、後述するステ
ップ２１４の処理によってセットされるフラグに基づい
て、操舵角センサ６２の零点補正が完了しているか否か
を判定する。操舵角センサ６２の零点補正が完了してい
なければ、ステップ２０４にて「Ｎｏ」と判定して、ス
テップ２０６に進む。ステップ２０６においては、後述
するステップ２０８の処理によってセットされるフラグ
に基づいて、操舵トルクセンサ６３の零点検出が完了し
ている否かを判定する。操舵トルクセンサ６３の零点検
出が完了していなければ、ステップ２０６にて「Ｎｏ」と
判定してステップ２０８に進む。

【００５０】ステップ２０８においては、操舵トルクセ
ンサ６３の零点検出処理を行う。この零点検出処理にお
いては、操舵トルクセンサ６３の第１〜第４歪みゲージ
７７ａ〜７７ｄの平均値を零点Ｔroとして計算する。第
１および第２歪みゲージ７７ａ，７７ｂの両出力電圧は
ほぼ等しいとともに第３及び第４歪みゲージ７７ｃ，７
７ｄの両出力電圧はほぼ等しい。また、図３に示すよう
に、可動部材７２の基準位置から両側への変位に対し
て、第１および第２歪みゲージ７７ａ，７７ｂの両出力
電圧と、第３及び第４歪みゲージ７７ｃ，７７ｄの両出
力電圧は、互いに零点Ｔroを中心に反対方向に同一傾き
で変化する。したがって、前記操舵トルクセンサ６３の
第１〜第４歪みゲージ７７ａ〜７７ｄの平均値は、操舵
トルクセンサ６３の出力の零点Ｔroを示すことになる。

【００５１】なお、このステップ２０８においては、操
舵トルクセンサ６３の零点検出が終了したことを表すフ
ラグもセットされる。その結果、次回からのステップ２
０６の判定処理おいては「Ｙｅｓ」と判定されるようにな
り、このステップ２０８の操舵トルクセンサ６３の零点
検出処理が実行されなくなる。そして、前記計算した零
点Ｔroが、以降の絶対操舵トルクＴｒの計算に利用され
る。

【００５２】前記ステップ２０６または２０８の処理
後、ステップ２１０にて操舵トルクセンサ６３（第１〜
第４歪みゲージ７７ａ〜７７ｄ）の出力および前記計算
した零点Ｔroを用いて、絶対操舵トルクＴｒが計算され
る。具体的には、第１および第２歪みゲージ７７ａ，７
７ｂの両出力電圧の平均値が零点Ｔro以上であれば、こ
の平均値から零点Ｔroを減算して、同減算値を絶対操舵
トルクＴｒとする。なお、第１および第２歪みゲージ７
７ａ，７７ｂが零点Ｔroよりも大きいことは、操舵ハン
ドル１３の中立位置から右方向への回転によって可動部
材７２も右方向に回転しながら図２の左方向に変位した
状態に対応している。そして、前記減算結果は正である
ので、この場合の絶対操舵トルクＴｒは正であり、この
正の絶対操舵トルクＴｒは操舵ハンドル１３を右方向に
回転操作した場合の操舵トルクを表す。

【００５３】また、第３および第４歪みゲージ７７ｃ，
７７ｄの両出力電圧の平均値が零点Ｔro以上であれば、
この平均値から零点Ｔroを減算して、同減算値に負の符
号を付して絶対操舵トルクＴｒとする。なお、第３およ
び第４歪みゲージ７７ｃ，７７ｄが零点Ｔro以上である
ことは、操舵ハンドル１３の中立位置から左方向への回
転によって可動部材７２も左方向に回転しながら図２の
右方向に変位した状態に対応している。そして、前記減
算結果は正であるので、この場合の絶対操舵トルクＴｒ
は負であり、この負の絶対操舵トルクＴｒは操舵ハンド
ル１３を左方向に回転操作した場合の操舵トルクを表
す。

【００５４】前記ステップ２１０の処理後、ステップ２
１２にて、絶対操舵トルクＴｒの絶対値｜Ｔｒ｜が小さ
な所定値ΔＴｒ以下であるか否かを判定する。この絶対
操舵トルクＴｒは、左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵時に
おける操舵反力に対して、その方向が反対であるが、そ
の大きさを等しくするものである。そして、詳しくは後
述するように、操舵反力および絶対操舵トルクＴｒは、
図４に示すように、操舵ハンドル１３が中立位置にある
とき「０」を示し、操舵ハンドル１３の中立位置から左
右への回転角が大きくなるに従って、すなわち操舵角θ
ｈの絶対値｜θｈ｜が大きくなるに従って大きくなるも
のである。したがって、絶対操舵トルクＴｒの絶対値｜
Ｔｒ｜が所定値ΔＴｒ以下であることは、操舵ハンドル
１３が中立位置であることを意味する。

【００５５】これにより、絶対操舵トルクＴｒの絶対値
｜Ｔｒ｜が所定値ΔＴｒ以下でなければ、ステップ２１
２にて「Ｎｏ」すなわち操舵ハンドル１３は中立位置にな
いと判定して、ステップ２１６にてこのセンサ出力補正
プログラムの実行を終了する。したがって、この場合に
は、このセンサ出力補正プログラムの実行時に、前述し
たステップ２０４にて「Ｎｏ」と判定され、ステップ２０
６，２０８，２１０，２１２（またはステップ２０６，
２１０，２１２）の処理が実行される。

【００５６】そして、絶対操舵トルクＴｒの絶対値｜Ｔ
ｒ｜が所定値ΔＴｒ以下であれば、ステップ２１２にて
「Ｙｅｓ」すなわち操舵ハンドル１３は中立位置にあると
判定して、ステップ２１４に進む。ステップ２１４にお
いては、操舵角センサ６２の一部を構成する電子制御回
路８０内のカウンタを「０」にクリアすることにより、
操舵角センサ６２の零点補正処理を実行する。その結
果、このカウンタのカウント値は、操舵ハンドル１３が
中立位置をあるとき、「０」を示すようになる。また、
操舵ハンドル１３が中立位置から右方向に回転操作され
れば、「０」からカウントアップして正の値により操舵
ハンドル１３の回転角を表す。また、操舵ハンドル１３
が中立位置から左方向に回転操作されれば、「０」から
カウントダウンして負の値により操舵ハンドル１３の回
転角を表す。そして、本明細書においては、この補正後
の操舵角を絶対操舵角θｈという。

【００５７】次に、所定時間ごとに繰返し実行される転
舵制御プログラムに基づく左右後輪４４ａ，４４ｂの操
舵制御について説明する。なお、この転舵制御プログラ
ムは、前記図５のステップ１０６の処理により実行が許
容されるもので、この状態では、システム全体が正常で
あって、操舵装置は前記図５のステップ１０４の処理に
よってステアバイワイヤモードに設定されている。

【００５８】転舵制御プログラムの実行は、図７のステ
ップ３００にて開始され、ステップ３０２にて操舵トル
クセンサ６３の零点検出が完了しているか否かが判定さ
れる。零点検出が完了していなければ、ステップ３０２
にて「Ｎｏ」と判定されて、ステップ３１６にてこの転
舵制御プログラムの実行が終了される。しかし、前記図
５のステップ１０６の処理により転舵制御プログラムの
実行が許容される時点では、通常、図６のステップ２０
８の処理により操舵トルクセンサ６３の零点検出は完了
していて、同零点検出の完了を表すフラグはセットされ
ている。少なくとも、転舵制御プログラムの実行が許容
された直後には、操舵トルクセンサ６３の零点検出は完
了している。

【００５９】このように操舵トルクセンサ６３の零点検
出が完了していれば、ステップ３０２にて「Ｙｅｓ」と
判定して、ステップ３０４に進む。ステップ３０４にお
いては、前述した図６のステップ２１０の処理と同様な
処理により、操舵トルクセンサ６３の出力に基づいて前
記検出した零点Ｔroを用いて絶対操舵トルクＴｒを計算
する。そして、ステップ３０６にて操舵角センサ６２の
零点補正が完了しているかを判定する。この判定は、前
述の図６のステップ２１４の処理により、零点補正完了
を表すフラグがセットされているか否かにより行なわれ
る。

【００６０】操舵角センサ６２の零点補正が完了してい
なければ、ステップ３０６にて「Ｎｏ」と判定して、ス
テップ３０８に進む。ステップ３０８においては、前記
計算した絶対操舵トルクＴｒに基づいて絶対操舵角θｈ
を計算する。絶対操舵トルクＴｒと絶対操舵角θｈと
は、図４に示すように、絶対操舵トルクＴｒの絶対値｜
Ｔｒ｜が所定値ΔＴｒ未満の領域を除いて比例関係にあ
り、この関係を表すテーブルがマイクロコンピュータ内
に予め記憶されている。したがって、このステップ３０
８の処理においては、前記テーブルを参照して絶対操舵
トルクＴｒに対応する絶対操舵角θｈが計算される。な
お、前記絶対操舵トルクＴｒと絶対操舵角θｈとの関係
については、後述の操舵反力の発生の説明時に詳述す
る。

【００６１】前記ステップ３０８の処理後、電子制御回
路８０は、ステップ３１４の処理により、左右前輪４４
ａ，４４ｂを転舵制御し、ステップ３１６にてこの転舵
制御プログラムを一旦終了する。この転舵制御において
は、まず、前記計算した絶対操舵角θｈに係数Ｋを乗算
して目標転舵角Ｋ・θｈを計算する。なお、係数Ｋは、
定数でもよいが、走行状態センサ群６５によって検出さ
れる車速、横加速度、ヨーレートなどの車両の走行状態
によって変化させるようにしてもよい。例えば、車速が
小さいとき係数Ｋを大きくし、車速が大きいとき係数Ｋ
を小さく設定する。

【００６２】また、このステップ３１４においては、転
舵角センサ６４から実転舵角を入力し、同実転舵角が前
記計算した目標転舵角Ｋ・θｈに等しくなるように、電
動モータ６７の回転を制御する。この電動モータ６７の
回転は、小ギヤ６７ａ、大ギヤ６８および連結シャフト
４１を介して、ピニオンギヤ４２に伝達される。そし
て、ピニオンギヤ４２への回転の伝達により、ラック軸
４３が左右に変位し、同ラック軸４３の変位に応じて左
右前輪４４ａ，４４ｂが転舵される。その結果、左右前
輪４４ａ，４４ｂは目標転舵角Ｋ・θｈ、すなわち操舵
ハンドル１３の回転操作による絶対操舵角θｈに応じて
転舵される。

【００６３】これにより、イグニッションスイッチのオ
ン操作直後であって操舵角センサ６２の零点補正が完了
する前でも、左右前輪４４ａ、４４ｂは操舵ハンドル１
３の絶対操舵角θｈに応じて転舵される。

【００６４】一方、このような操舵ハンドル１３の回転
操作による左右前輪４４ａ、４４ｂの転舵中、操舵ハン
ドル１３には入力部１０および操舵シミュレータ部５０
による操舵反力が付与される。具体的には、操舵ハンド
ル１３が回転操作されると、この回転は回転シャフト１
４を介してナット１２に伝達され、同ナット１２が軸線
回りに回転する。このナット１２の回転により、スクリ
ューロッド１１およびピストンロッド１６は、コイルス
プリング１９ａ，１９ｂの反発力に抗して軸線方向に前
進または後退する。例えば、操舵ハンドル１３が右方向
に回転されたとき、ピストンロッド１６はコイルスプリ
ング１９ａの反発力に抗して前進（図示左方向に移動）
する。逆に、操舵ハンドル１３が左方向に回転されたと
き、ピストンロッド１６はコイルスプリング１９ｂの反
発力に抗して後退（図示右方向に移動）する。

【００６５】ピストンロッド１６の前進により、油室１
５ａ内の作動油はシミュレータカットバルブ５２を介し
て油圧シリンダ５１の油室５１ａ内に流入する。これに
より、ピストン５４はコイルスプリング５５ｂの反発力
に抗して図示下方へ変位し、油室５１ｂ内の作動油は、
シミュレータカットバルブ５３を介して油圧シリンダ１
５の油室１５ｂ内に流入する。また、ピストンロッド１
６の後退により、油室１５ｂ内の作動油はシミュレータ
カットバルブ５３を介して油圧シリンダ５１の油室５１
ｂ内に流入する。これにより、ピストン５４はコイルス
プリング５５ａの反発力に抗して図示上方へ変位し、油
室５１ａ内の作動油は、シミュレータカットバルブ５２
を介して油圧シリンダ１５の油室１５ａ内に流入する。
なお、油圧シリンダ１５の油室１５ａ、１５ｂに油圧シ
リンダ５１から流入する作動油の過不足は、ポート１５
ｅ，１５ｆを介したリザーバ１８内の作動油で賄われ
る。

【００６６】このような説明からも理解できるように、
スプリング１９ａ，１９ｂ，５５ａ，５５ｂの反発力に
より、前記操舵ハンドル１３の操舵操作に対して操舵反
力が付与される。この操舵反力は、ピストン１７および
ピストン５４の中立位置からの変位量が大きくなるに従
って大きくなるので、操舵ハンドル１３の回転操作に対
しては、その回転角が大きくなるに従って大きな操舵反
力が付与される。そして、運転者においては、この操舵
反力に打ち勝つ操舵トルクで操舵ハンドル１３を回転操
作しているので、絶対操舵トルクＴｒと絶対操舵角θｈ
との関係は図４に示すようになる。

【００６７】ふたたび、図７の転舵制御プログラムの説
明に戻り、操舵角センサ６２の零点補正が完了していれ
ば、ステップ３０６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステッ
プ３１０，３１２に進む。ステップ３１０においては、
前記零点補正された操舵角センサ６２（電子制御回路８
０内のカウンタを含む）から絶対操舵角θｈを入力す
る。ステップ３１２においては、前記スプリング１９
ａ，１９ｂ，５５ａ、５５ｂによる機械的な操舵反力
が、電動モータ６６により増減制御される。なお、この
操舵反力の増減制御を操舵角センサ６２の零点補正完了
後に行なうようにした理由は、前記ステップ３０８によ
る図４の特性を示すテーブルを用いた絶対操舵トルクＴ
ｒに基づく絶対操舵角θｈの計算を可能とするためであ
る。

【００６８】この電動モータ６６による操舵反力の増減
制御においては、操舵トルクセンサ６３によって検出さ
れる絶対操舵トルクＴｒをフィードバックしながら電動
モータ６６の回転を制御する。電動モータ６６の回転力
は小ギヤ６６ａ、大ギヤ６８および回転シャフト１４を
介して操舵ハンドル１３に伝達される。したがって、運
転者の回転方向と反対方向の電動モータ６６による回転
力が操舵ハンドル１３に付与されるようにすれば、操舵
反力は増加制御される。逆に、運転者の回転方向と同一
方向の電動モータ６６による回転力が操舵ハンドル１３
に付与されるようにすれば、操舵反力は減少制御され
る。

【００６９】この場合、例えば、電子制御回路８０は、
電動モータ６６に対する駆動電流を、走行状態センサ群
６５によって検出される車速および操舵角センサ６２に
よって検出される絶対操舵角θｈに基づいて制御でき
る。これによれば、低速走行かつ大舵角操舵時に操舵反
力を減少させて車両の旋回性能を向上させたり、高速走
行かつ直進走行時に操舵反力を増加させて車両の走行安
定性を向上させるなど、車両の走行状態に応じた適切な
操舵反力を得ることができる。

【００７０】前記ステップ３１２の処理後、電子制御回
路８０は、前述した場合と同様に電動モータ６７の回転
を制御して左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵制御する。た
だし、この左右前輪４４ａ，４４ｂの転舵制御において
は、前記ステップ３１０の処理により操舵角センサ６２
によって検出された絶対操舵角θｈが利用される。これ
により、零点補正を終了した高精度な絶対操舵角θｈを
利用して左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵制御できるよう
になる。

【００７１】以降、この図７の転舵制御プログラムが所
定時間ごとに繰返し実行されて、ステップ３１２，３１
４の処理により、運転者の操舵ハンドル１３の回転操作
に応じて左右前輪４４ａ、４４ｂが転舵制御される。ま
た、この操舵ハンドル１３の回転操作に対しては、スプ
リング１９ａ，１９ｂ，５５ａ、５５ｂによる機械的な
操舵反力に加えて、電動モータ６６による電気的な操舵
反力制御も付加される。ただし、図５のフェイルチェッ
クプログラムの実行により、システムに異常が発生され
ると、前述したステップ１０８，１１０の処理により、
操舵装置のステアバイワイヤモードが解除されるととも
に、図７の転舵制御プログラムの実行も禁止されるよう
になる。

【００７２】次に、このステアバイワイヤモードの解除
状態における動作を説明する。この場合、運転者が操舵
ハンドル１３を回転操作すると、上述したステアバイワ
イヤモードの場合と同様に、スクリューロッド１１およ
びピストンロッド１６は軸線方向に前進または後退す
る。なお、この場合、シミュレータカットバルブ５２，
５３は閉状態にあるので、操舵反力は、コイルスプリン
グ１９ａ，１９ｂの反発力および後述する出力部２０の
ピストンロッド２２を軸線方向に移動させるための反力
によって与えられる。

【００７３】操舵ハンドル１３が右方向に回転される
と、ピストンロッド１６は前進（図示左方向に移動）し
て、油圧シリンダ１５の油室１５ａ内の作動油がポート
１５ｃから流出し、油路３１および入力遮断制御バルブ
３３を介して油圧シリンダ２１の油室２１ｂにポート２
１ｃを介して流入する。これにより、ピストン２３およ
びピストンロッド２２は前進（図示左方向に移動）し
て、油圧シリンダ２１の油室２１ａ内の作動油がポート
２１ｄから流出し、油路３２および入力遮断制御バルブ
３４を介して油圧シリンダ１５の油室１５ｂにポート１
５ｄを介して流入する。なお、この状態では、連通制御
バルブ２４，２５は開状態にある。

【００７４】操舵ハンドル１３が左方向に回転される
と、ピストンロッド１６は後退（図示右方向に移動）し
て、油圧シリンダ１５の油室１５ｂ内の作動油がポート
１５ｄから流出し、油路３２および入力遮断制御バルブ
３４を介して油圧シリンダ２１の油室２１ａにポート２
１ｄを介して流入する。これにより、ピストン２３およ
びピストンロッド２２は後退（図示右方向に移動）し
て、油圧シリンダ２１の油室２１ｂ内の作動油がポート
２１ｃから流出し、油路３１および入力遮断制御バルブ
３３を介して油圧シリンダ１５の油室１５ａにポート１
５ｃを介して流入する。なお、油圧シリンダ１５の油室
１５ａ、１５ｂに油圧シリンダ２１から流入する作動油
の過不足は、ポート１５ｅ，１５ｆを介したリザーバ１
８内の作動油で賄われる。

【００７５】前記ピストンロッド２２の軸線方向の変位
により、ナット２８が軸線回りに回転する。このナット
２８の回転によって回転シャフト２９が一体的に回転
し、この回転シャフト２９の回転は連結シャフト４１を
介してピニオンギヤ４２に伝達される。そして、このピ
ニオンギヤ４２の回転により、ラック軸４３が左右に変
位して、左右前輪４４ａ，４４ｂを転舵する。

【００７６】その結果、このステアバイワイヤモードが
解除された状態においても、運転者によって操舵ハンド
ル１３の回転操作に対して反力が付与されるとともに、
同回転操作に応じて左右前輪4４ａ，４４ｂが転舵され
る。

【００７７】なお、上記実施形態においては、操舵角セ
ンサ６２をロータリエンコーダで構成するようにした
が、ロータリ式のポテンショメータを用いてもよい。し
かし、この場合も、操舵ハンドル１３は１回転以上回転
するので、前記ポテンショメータと回転角２πごとの回
転数をカウントするためのカウンタが必要になり、ポテ
ンショメータの零点検出を伴う操舵角センサ６２の零点
補正の必要は生じる。この零点補正においては、上記実
施形態の図６のステップ２１４にて、上記実施形態と同
様なカウンタのリセットに加えて、ポテンショメータの
零点検出を行なうようにする。また、図７のステップ３
１０の絶対操舵角θｈの入力時には、前記検出した零点
を用いた零点補正処理も行なうようにするとよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る操舵角検出装置の適用された車
両の操舵装置の全体概略図である。

【図２】 図１の操舵トルクセンサの一例を示す断面図
である。

【図３】 操舵トルクに対する操舵トルクセンサを構成
する歪みゲージの出力電圧特性を示すグラフある。

【図４】 絶対操舵トルクと絶対操舵角との関係を示す
グラフである。

【図５】 図１の電子制御回路（マイクロコンピュー
タ）により実行されるフェイルチェックプログラムを表
すフローチャートである。

【図６】 図１の電子制御回路（マイクロコンピュー
タ）により実行されるセンサ出力補正プログラムを表す
フローチャートである。

【図７】 図１の電子制御回路（マイクロコンピュー
タ）により実行される転舵制御プログラムを表すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０…入力部、１０ａ…回転力−推進力変換機構、１０
ｂ…推進力−流体圧変換機構、１３…操舵ハンドル、２
０…出力部、２０ａ…流体圧−推進力変換機構、２０ｂ
…推進力−回転力変換機構、３０…流体圧伝達部、３
３，３４…入力遮断制御バルブ、４４ａ，４４ｂ…左右
前輪、５０…操舵シミュレータ部、６１ａ〜６１ｄ…油
圧センサ、６２…操舵角センサ、６３…操舵トルクセン
サ、６４…転舵角センサ、６５…走行状態センサ群、６
６，６７…電動モータ、８０…電子制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵ハンドルの操舵操作に対し、同操舵ハ
   ンドルの基準回転位置からの絶対操舵角の増加に従って
   増加する操舵反力を付与する操舵反力機構と、 操舵ハンドルを操舵操作するための操舵トルクを検出す
   る操舵トルク検出手段と、 前記操舵トルク検出手段によって検出された操舵トルク
   に基づいて、操舵ハンドルの基準回転位置からの絶対操
   舵角を推定する操舵角推定手段とを備えたことを特徴と
   する操舵角検出装置。
2. 【請求項２】操舵ハンドルの操舵操作に対し、同操舵ハ
   ンドルの基準回転位置からの絶対操舵角の増加に従って
   増加する操舵反力を付与する操舵反力機構と、 操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、 操舵ハンドルを操舵操作するための操舵トルクを検出す
   る操舵トルク検出手段と、 前記操舵トルク検出手段によって検出された操舵トルク
   が所定値以下になったことを検出し、同検出に基づいて
   前記操舵角検出手段によって検出される操舵角が前記基
   準回転位置からの絶対操舵角を表すように補正する操舵
   角補正手段とを備えたことを特徴とする操舵角検出装
   置。