JP2015160447A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動パワーステアリングが失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感触が得られるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】パワーステアリング装置１１はＥＰＳ２０およびＨＰＳ３０を備えている。ＥＰＳ２０は操舵トルクが印加されるトーションバー６５の捻れ量に応じた電気信号を生成するトルクセンサ２１と、当該電気信号に基づき第１の操舵補助力を発生するアシストモータ２２を有する。ＨＰＳ３０はモータ駆動ポンプ３３から供給される作動油の流量に応じて第２の操舵補助力を発生する油圧アクチュエータ３１と、油圧アクチュエータ３１に対する作動油の給排をトルクセンサ２１と共用するトーションバー６５の捻れ量に応じて制御するコントロールバルブ３２とを有する。アシストモータ２２は操舵トルクの伝達経路におけるトーションバー６５の下流（ラック軸１６に噛合するピニオンシャフト１５）に減速機２３を介して連結されている。【選択図】図１

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。

従来、車両のステアリング系に対して補助トルクを付与するために、モータを動力源とする電動操舵補助装置と車両の車軸駆動源としての内燃機関を動力源とする油圧操舵補助装置とを備えるパワーステアリング装置が存在する（例えば、特許文献１参照。）。

電動操舵補助装置はコラムアシスト式であって、ステアリングホイールに対する入力トルクにモータによる補助トルクを加えて出力トルクを生成し、当該出力トルクを油圧操舵補助装置に印加する。油圧操舵補助装置は、ロータリー式のコントロールバルブを備えたラックピニオン式の操舵補助装置である。電動操舵補助装置の出力トルクが印加されることによりコントロールバルブが操作される。当該操作を通じて油圧ポンプからラックボディに設けられたパワーシリンダへの作動油の流路および流量がコントロールバルブに内蔵されるトーションバーの捻れ角に応じて切り替わる。パワーシリンダは作動油が右操舵補助用または左操作補助用のシリンダ室に供給されることによりラック推進力（操舵補助力）を発生させる。また、油圧ポンプに連通される高圧流路とリザーバタンクに連通される低圧流路との間には電磁リリーフ弁が設けられている。

通常時、電動操舵補助装置は入力トルクが設定値未満の場合、モータによる補助トルクを生成しない。すなわち、入力トルクがそのまま電動操舵補助装置の出力トルクとなる。当該出力トルクが設定値に達するまでは油圧操舵補助装置によって当該出力トルクに応じた補助トルクが発生される。当該出力トルクが設定値に達した以降、電磁リリーフ弁が開弁されて作動油の一部分がリザーバタンクに戻されることにより油圧操舵補助装置により発生される補助トルクが制限される一方で、電動操舵補助装置による補助トルクの生成が開始される。このとき、電動操舵補助装置の出力トルクはステアリングホイールに対する入力トルクにモータによる補助トルクを加えた値となる。

電動操舵補助装置または油圧操舵補助装置が失陥した場合、残る正常な油圧操舵補助装置または電動操舵補助装置により操舵補助が継続される。
電動操舵補助装置が失陥した場合、電磁リリーフ弁を開放させる設定開放圧が通常時よりも増大される。パワーシリンダに供給される作動油の流量を通常時よりも増大させることができるので、油圧操舵補助装置は自身に印加されるトルクが設定値未満のときだけでなく、当該トルクが設定値以上のときにも当該トルクに応じた補助トルクを生成することが可能となる。すなわち、電動操舵補助装置が失陥したとき、当該失陥による補助トルクの不足分が油圧操舵補助装置による操舵補助力によって補われる。

油圧操舵補助装置が失陥した場合、電動操舵補助装置は、ステアリングホイールに対する入力トルクが設定値未満であってもモータにより補助トルクを生成する。

登録特許第５０３４４４６号公報（段落００７６、図７）

特許文献１のパワーステアリング装置では、電動操舵補助装置の出力トルクに応じて油圧操舵補助装置のコントロールバルブが操作される。ここで、コントロールバルブのトーションバーの剛性（ばね定数）は、電動操舵補助装置の出力トルクに応じて設定される。すなわち、電動操舵補助装置が正常に動作するときの出力トルクが印加されることによりトーションバーは好適に捻れ、その結果、コントロールバルブの所望の動作特性が得られる。このため、電動操舵補助装置が失陥した場合、ステアリングホイールにおける入力トルクが設定値に達するまでは当該失陥前と同様の操舵感触が得られる。しかし、当該入力トルクが設定値を超える状況下で油圧操舵補助装置の能力を十分に発揮させようとするとき、モータによる補助トルクが得られない分通常時よりも大きな入力トルクを要する。また、大きな入力トルクを要することに起因してコントロールバルブの開度、ひいては油圧による操舵補助力が十分に得られないおそれもある。これは、操舵感触の悪化につながる。

本発明の目的は、電動パワーステアリングが失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感触が得られるパワーステアリング装置を提供することにある。

上記目的を達成し得るパワーステアリング装置は、電動パワーステアリングと油圧パワーステアリングとを備えている。電動パワーステアリングは、操舵トルクが印加されるトーションバーの捻れ量に応じた電気信号を生成するトルクセンサと、前記トルクセンサにより生成される電気信号に基づき第１の操舵補助力を発生する電動アクチュエータとを有する。油圧パワーステアリングは、ポンプから供給される作動油の流量に応じて第２の操舵補助力を発生する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排を前記トルクセンサと共用する前記トーションバーの捻れ量に応じて制御するコントロールバルブとを有する。前記電動アクチュエータは操舵トルクの伝達経路における前記トーションバーの下流に設けられてなる。

この構成によれば、トーションバーに対して電動パワーステアリングによる第１の操舵補助力が印加されることはない。したがって、電動パワーステアリングが失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感触が得られる。

上記のパワーステアリング装置において、前記伝達経路は、前記トーションバーを通じて操舵トルクが伝達されることにより回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトの回転に伴い直線運動する転舵軸と、を含んでいてもよい。このとき、前記電動アクチュエータは前記伝達経路における前記トーションバーの下流である前記ピニオンシャフトまたは前記転舵軸に対して連結されることが好ましい。

この構成によれば、ピニオンシャフトまたは転舵軸に対して電動アクチュエータによる第１の操舵補助力が付与される。この第１の操舵補助力によりピニオンシャフトの回転運動または転舵軸の直線運動が補助される。

上記のパワーステアリング装置において、前記電動アクチュエータは給電により回転するモータであってもよい。そして、前記電動アクチュエータに対する給電経路を開閉するリレーと、前記リレーの開閉を制御する制御装置と、を備えていてもよい。このとき、前記制御装置は前記電動パワーステアリングが失陥したときには前記リレーを開くことが好ましい。

この構成によれば、電動パワーステアリングが失陥したときには、リレーが開放されることによりモータへの給電経路が遮断される。これにより、モータが発電モードへ移行することが抑制される。すなわち、モータにおける発電時の回転抵抗（回生抵抗）が操舵に対する制動力として作用することが抑制される。

上記のパワーステアリング装置において、前記油圧アクチュエータは前記コントロールバルブを通じて作動油の給排が選択的に切り替えられる２つの油室に発生する差圧を利用して転舵軸に対して第２の操舵補助力を付与する油圧シリンダであってもよい。そして前記コントロールバルブと前記２つの油室との間にそれぞれ連結される第１の給排管と第２の給排管との間を開閉する電動バルブと、前記電動バルブの開閉を制御する制御装置と、を備えていてもよい。このとき、前記制御装置は、前記油圧パワーステアリングが失陥したとき、前記電動バルブを開くことが好ましい。

この構成によれば、油圧パワーステアリングが失陥したときには、電動バルブが開かれることにより第１の給排管と第２の給排管との間が連通する。たとえば作動油の供給経路（油圧配管）のどこかに詰まりが発生した場合、油圧シリンダにおける一方または他方の油室内の作動油の逃げ場がなくなることが考えられる。この点、電動バルブを開くことにより一方または他方の油室内の作動油は第１または第２の給排管へ逃げることが可能となる。このため、逃げ場を失った一方または他方の油室内の作動油に起因する油圧抵抗が低減される。

本発明によれば、電動パワーステアリングが失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感覚が得られる。

一実施形態におけるパワーステアリング装置の概略を示す構成図。 一実施形態におけるコントロールバルブおよびトルクセンサの断面図。 一実施形態におけるパワーステアリング装置の電気的な構成を示すブロック図。 他の実施形態におけるパワーステアリング装置の概略を示す構成図。 他の実施形態におけるエンジン駆動ポンプの概略を示す構成図。

以下、車両のパワーステアリング装置の一実施の形態を説明する。
＜パワーステアリング装置の概略＞
図１に示すように、パワーステアリング装置１１では、操舵機構としてラックアンドピニオン機構１２が採用されている。ラックアンドピニオン機構１２はステアリングホイール１３の操作にステアリングシャフト１４を介して連動するピニオンシャフト１５の回転を、当該ピニオンシャフト１５に噛み合うラック軸１６の直線運動に変換する。ラック軸１６の両端にはそれぞれ図示しないボールジョイントなどを介して車輪が連結される。ラック軸１６が自身の軸線方向へ移動することによって車輪の向き（舵角）が変わる。

パワーステアリング装置１１は、操舵を補助するための構成としてＥＰＳ（電動パワーステアリング）２０およびＨＰＳ（油圧パワーステアリング）３０を備えている。
＜ＥＰＳ＞
ＥＰＳ２０はピニオンシャフト１５（ステアリングシャフト１４）の動作を補助することにより操舵を補助する。ＥＰＳ２０は、トルクセンサ２１、アシストモータ２２、減速機２３およびＥＣＵ（電子制御装置）２４を備えている。

トルクセンサ２１はステアリングシャフト１４の途中に設けられている。トルクセンサ２１はステアリングホイール１３を介してステアリングシャフト１４に印加される操舵トルクに応じた電気信号Ｓτを生成する。

アシストモータ２２は減速機２３を介してピニオンシャフト１５に連結されている。減速機２３はアシストモータ２２の出力軸に連結されるウォーム２３ａ、およびステアリングシャフト１４に設けられてウォーム２３ａに噛合うウォームホイール２３ｂを有している。減速機２３はアシストモータ２２の回転を減速し、当該減速した回転力を操舵補助力（アシスト力）としてピニオンシャフト１５に伝達する。

ＥＣＵ２４はトルクセンサ２１により生成される電気信号Ｓτに基づき操舵トルクτを検出し、当該操舵トルクτに応じてアシストモータ２２を制御する。具体的には、ＥＣＵ２４は操舵トルクτに基づき目標アシスト力（目標アシスト量）を演算し、当該目標アシスト力を発生させるための駆動電力をアシストモータ２２に供給する。なお、ＥＣＵ２４は車両の走行状態を示す情報としてたとえば車速（車両の走行速度）を取得し、当該車速を加味して目標アシスト力を演算してもよい。

＜ＨＰＳ＞
ＨＰＳ３０は、ラック軸１６の動作を補助することにより操舵を補助する。ＨＰＳ３０は油圧アクチュエータ３１、コントロールバルブ３２、モータ駆動ポンプ３３および油タンク３４を備えている。

モータ駆動ポンプ３３はポンプ本体３３ａ、ポンプ本体３３ａを駆動するポンプモータ３３ｂおよびポンプモータ３３ｂを制御するポンプＥＣＵ（電子制御装置）３３ｃが一体的に設けられてなる。モータ駆動ポンプ３３は油タンク３４に貯留された作動油（作動流体）を吸い込み、この吸い込んだ作動油の圧力を高めて吐出する。モータ駆動ポンプ３３から吐出される作動油は、コントロールバルブ３２を介して油圧アクチュエータ３１に供給される。

油圧アクチュエータ３１は、中空のシリンダ４１およびピストン４２を有している。シリンダ４１はラック軸１６のハウジングとして兼用される。シリンダ４１にはピストンロッドとしても機能するラック軸１６が挿通されている。シリンダ４１の内部において、ラック軸１６にはピストン４２が貫通した状態で固定されている。ピストン４２によってシリンダ４１の内部は第１の油室４１ａと第２の油室４１ｂとに区画されている。ピストン４２はラック軸１６と一体をなしてシリンダ４１の内部をラック軸１６の軸線方向へ摺動する。また、第１の油室４１ａと第２の油室４１ｂとの差圧によって、ラック軸１６は図１に矢印で示される第１の方向ＬＡまたは第２の方向ＲＡへ移動する。当該差圧によるラック軸１６の変位は操舵補助力として作用する。

コントロールバルブ３２はトルクセンサ２１と一体的に設けられている。トルクセンサ２１はステアリングホイール１３側に、コントロールバルブ３２はピニオンシャフト１５側に位置している。コントロールバルブ３２はステアリングホイール１３の操作、すなわちステアリングシャフト１４の回転に連動して油圧アクチュエータ３１に対する作動油の供給経路および排出経路をそれぞれ切り替えるロータリバルブである。

詳述すると、コントロールバルブ３２のポンプポート３２ａは吐出管５１を介してモータ駆動ポンプ３３（吐出ポート）に接続されている。また、コントロールバルブ３２の第１および第２のシリンダポート３２ｂ，３２ｃは、それぞれ第１および第２の給排管５２，５３を介して、第１および第２の油室４１ａ，４１ｂにそれぞれ接続されている。また、コントロールバルブ３２のタンクポート３２ｄは排出管５４を介して油タンク３４に接続されている。油タンク３４は吸入管５５を介してモータ駆動ポンプ３３（吸込ポート）に接続されている。モータ駆動ポンプ３３は油タンク３４に貯留されている作動油を、吸入管５５を介して吸い込み、この吸い込んだ作動油の圧力を高めて吐出する。

コントロールバルブ３２にはモータ駆動ポンプ３３から吐出される作動油が吐出管５１を介して供給される。コントロールバルブ３２はステアリングホイール１３に印加される操舵トルクの方向（操舵方向）および大きさ（操舵抵抗）に応じて吐出管５１を介して供給される作動油を第１および第２の給排管５２，５３のいずれかに振り分ける。すなわち、当該作動油は第１および第２の給排管５２，５３のいずれか一を介して第１および第２の油室４１ａ，４１ｂのいずれか一に供給される。

たとえば、第１の給排管５２を介して第１の油室４１ａに作動油が供給された場合、油圧アクチュエータ３１は第２の油室４１ｂとの間に生じる油圧差に応じた油圧力を発生し、当該油圧力が操舵補助力としてラック軸１６に作用する。このとき、第２の油室４１ｂ内の作動油は押し出されて、当該押し出される作動油は第２の給排管５３を介してコントロールバルブ３２に戻り（環流し）、さらに排出管５４を介して油タンク３４に戻る。ここでは、油圧力はピストン４２を介して第２の方向ＲＡ（図１中の右方向）へ作用するので、ラック軸１６はピストン４２と共に第２の方向ＲＡへ移動する。このラック軸１６の移動によって操舵が補助される。

なお、第１の給排管５２と第２の給排管５３との間はバイパス管５６により接続されている。バイパス管５６には電動バルブ５７が設けられている。電動バルブ５７はＥＣＵ２４の制御を通じて開閉される。通常、電動バルブ５７は閉じた状態に維持される。電動バルブ５７が閉じた状態から開いた状態に切り替えられることにより、第１の給排管５２と第２の給排管５３との間が連通する。

＜トルクセンサおよびコントロールバルブ＞
つぎに、トルクセンサ２１およびコントロールバルブ３２の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、トルクセンサ２１およびコントロールバルブ３２は中空円筒状のバルブハウジング６１の内部に設けられている。トルクセンサ２１はステアリングホイール１３側に、コントロールバルブ３２はピニオンシャフト１５側（減速機２３側）に位置している。

バルブハウジング６１のステアリングホイール１３側の端部（図中の上端部）には、円筒状のエンドストッパ６２がねじ込まれることにより固定されている。バルブハウジング６１の減速機２３側の端部（図中の下端部）は、たとえば減速機２３が収容される減速機ハウジング２３ｃに連結されていてもよい。

バルブハウジング６１の内部には中空円筒状の入力軸６３および中空円筒状の出力軸６４が同一の軸線を中心としてそれぞれ回転可能に設けられている。入力軸６３と出力軸６４とはこれらの内部に挿通されたトーションバー６５を介して相対回転可能に連結されている。入力軸６３の外端（図中の上端）はステアリングシャフト１４に連結される。出力軸６４の外端（図中の下端）はピニオンシャフト１５に連結される。

トーションバー６５はステアリングホイール１３に対して操舵トルクτが印加されることにより捻れる。ステアリングホイール１３には適度な反力（手応え）が必要であるところ、当該手応え感を得るためにパワーステアリング装置１１ではトーションバー６５の捻れを反力として利用している。すなわち、トーションバー６５によりステアリングホイール１３の操作に伴う手応え感、すなわちいわゆるステアリングの重さが持たせられている。路面抵抗が大きいときにはトーションバー６５も大きく捻れて反力が大きくなり、路面抵抗が小さいときには捻れ角も小さく反力も小さく作用する。トーションバー６５の捻り剛性（ばね定数）は運転者による操舵トルクτで無理なく（十分に）捻れる程度の値に設定される。

＜コントロールバルブ＞
コントロールバルブ３２はインナーバルブ７１およびアウターバルブ７２を有している。インナーバルブ７１は入力軸６３の外周に設けられている。アウターバルブ７２はインナーバルブ７１の外周とバルブハウジング６１の内周との間に設けられている。アウターバルブ７２はインナーバルブ７１の外周およびバルブハウジング６１の内周に対して摺動回転可能である。また、アウターバルブ７２はその軸線向において出力軸６４に連結されている。アウターバルブ７２と出力軸６４との連結手段としては、たとえばピン７３を利用してもよい。

ステアリングホイール１３を通じて入力軸６３に印加される操舵トルクに応じてトーションバー６５が捻れ、当該捻れに伴ってインナーバルブ７１とアウターバルブ７２との間の回転方向における位置関係（相対角）が変化する。当該位置関係の変化を利用してポンプポート３２ａから供給される作動油の流路が第１のシリンダポート３２ｂと第２のシリンダポート３２ｃとの間で切り替えられる。また、インナーバルブ７１の回転角とアウターバルブ７２の回転角との差（バルブ作動角）に応じて絞りが形成されることにより、第１のシリンダポート３２ｂまたは第２のシリンダポート３２ｃへ供給される作動油の流量が調整される。

＜トルクセンサ＞
トルクセンサ２１はいわゆる差動トランス式のトルクセンサであって、第１の筒部８１、第２の筒部８２および２つのコイル８３，８４を有している。第１の筒部８１はステアリングホイール１３側（図中の上側）に配置されている。第２の筒部８２は減速機２３側、すなわちピニオンシャフト１５側（図中の下側）に配置されている。

第１の筒部８１は入力軸６３の外周に嵌められた状態で固定されている。第１の筒部８１の外周面はエンドストッパ６２の内周面に対して摺動回転可能である。第１の筒部８１における第２の筒部８２側の端部（図中の下端）には複数の切欠部（凹部）８１ａが円周方向において等間隔に設けられている。

第２の筒部８２は第１の筒部８１とアウターバルブ７２との間に設けられている。第２の筒部８２は入力軸６３の外周に挿通されている。第２の筒部８２の内周面は入力軸６３の外周面に対して、第２の筒部８２の外周面はエンドストッパ６２の内周面に対してそれぞれ摺動回転可能である。また、第２の筒部８２はその軸線方向においてアウターバルブ７２の端部に一部分が嵌められた状態で固定されている。第２の筒部８２には第１の筒部８１の切欠部８１ａが形成された側の端部（図中の下端部）が非接触状態でわずかに挿入されている。第２の筒部８２における第１の筒部８１側の端部（図中の上端部）には複数の切欠部（凹部）８２ａが円周方向において等間隔に設けられている。各切欠部８２ａは第２の筒部８２の半径方向において各切欠部８１ａと対向している。

２つのコイル８３，８４はエンドストッパ６２（正確にはその小径部分）の外周面に設けられている。これらコイル８３，８４はエンドストッパ６２の軸線方向において間隔をおいて並んでいる。コイル８３は第１の筒部８１に対応する位置に、コイル８４は切欠部８１ａ，８２ａに対応する位置に設けられている。２つのコイル８３，８４とバルブハウジング６１の内周面との間には隙間が形成されている。コイル８３には交流電力が供給される。

さて、操舵を通じて入力軸６３に操舵トルクが加わるとき、入出力軸間に連結されたトーションバー６５がねじれることにより第１の筒部８１と第２の筒部８２とが相対回転する。当該相対回転に伴って切欠部８１ａと切欠部８２ａとのオーバラップ量（半径方向における対向面積）が変化する。当該オーバラップ量の変化に応じてコイル８４に発生する誘導起電力が変化（増減）する。コイル８４に発生する誘導起電力が操舵トルクに応じた電気信号Ｓτとして取り出される。

なお、バルブハウジング６１の内部において、２つのコイル８３，８４のうちコントロールバルブ３２側に位置するコイル８４のさらにコントロールバルブ３２側の部位にはリング部材８５が設けられている。リング部材８５はエンドストッパ６２の外周面とバルブハウジング６１の内周面との間に介在されている。リング部材８５の内周面（エンドストッパ６２の外周面に接する面）にはシール材としてＯリング８６が、リング部材８５の外周面（バルブハウジング６１の内周面に接する面）にはシール材としてＯリング８７が設けられている。これらＯリング８６，８７により、リング部材８５とエンドストッパ６２との間、およびリング部材８５とバルブハウジング６１との間の液密がそれぞれ確保される。このため、コイル８３，８４に作動油が接触することが防止される。ちなみに、第２の筒部８２の内周面および外周面にもそれぞれシール材としてＯリング８８，８９が設けられている。これらＯリング８８，８９により、第２の筒部８２と入力軸６３との間、および第２の筒部８２とエンドストッパ６２との間の液密がそれぞれ確保される。

＜電気的な構成＞
つぎに、パワーステアリング装置の電気的な構成を説明する。
図３に示すように、ＥＣＵ２４には、トルクセンサ２１、ポンプＥＣＵ３３ｃおよび電動バルブ５７が接続されている。また、ＥＣＵ２４にはモータドライバ（ＰＷＭインバータ）９１を介してアシストモータ２２が接続されている。モータドライバ９１とアシストモータ２２との間の給電経路９２にはリレー９３（モータ端子リレー）が設けられている。

ＥＣＵ２４は少なくともトルクセンサ２１の検出結果、すなわち操舵トルクτに基づき目標アシスト量（目標アシストトルク）を演算する。ＥＣＵ２４は目標アシスト量に基づきモータドライバ９１のスイッチングを制御することによりアシストモータ２２へ供給する駆動電力（電流量）を制御する。また、ＥＣＵ２４はリレー９３の開閉を制御するところ、通常はリレー９３を閉じた状態に維持する。また、ＥＣＵ２４は電動バルブ５７の開閉も制御するところ、通常は電動バルブ５７を閉じた状態に維持する。

＜異常検出機能＞
ＥＣＵ２４はＥＰＳ２０の異常検出機能を有している。
ＥＣＵ２４はたとえばつぎの（Ａ）または（Ｂ）の状態をＥＰＳ２０の異常として検出する。ＥＣＵ２４はＥＰＳ２０の異常が検出されるとき、リレー９３を開放（ＯＦＦ）させる。

（Ａ）トルクセンサ２１（電気信号Ｓτ）の異常。
・電気信号Ｓτの値が正常時に取り得る値を逸脱しているとき、その逸脱した電気信号Ｓτは異常である。

（Ｂ）アシストモータ２２の異常。
・ＥＣＵ２４は図示しない電流センサを通じてアシストモータ２２へ供給される電流を検出する。モータドライバ９１に対するＰＷＭ制御信号のデューティ比を１００％に設定したにも関わらずアシストモータ２２に供給される電流値が零であるとき、アシストモータ２２あるいはその給電経路に断線などの異常が発生している。

また、ＥＣＵ２４はポンプＥＣＵ３３ｃを通じてＨＰＳ３０の異常を検出する。ＥＣＵ２４はＨＰＳ３０の異常が検出されるとき、電動バルブ５７を開弁させる。
ポンプＥＣＵ３３ｃはたとえばつぎの（Ｃ）の状態をＨＰＳ３０の異常として検出する。ポンプＥＣＵ３３ｃはＨＰＳの異常が検出されるとき、異常信号Ｓｐを生成する。この異常信号Ｓｐに基づきＥＣＵ２４はＨＰＳ３０の異常を検出する。

（Ｃ）ポンプ本体３３ａの異常。
・ポンプＥＣＵ３３ｃは図示しない電流センサを通じてポンプモータ３３ｂへ供給される電流を検出する。また、ポンプＥＣＵ３３ｃは図示しない回転数センサを通じてポンプ本体３３ａの回転数を検出する。ポンプＥＣＵ３３ｃはポンプモータ３３ｂへ供給される電流の値とポンプ本体３３ａの回転数との間に比例関係が成立することを利用してポンプ本体３３ａなどの異常を検出する。たとえばポンプモータ３３ｂへ供給される電流の値の割にはポンプ本体３３ａの回転数が小さいとき、ポンプ本体３３ａが正常に動作していないおそれがある。また、油圧配管の詰まりなども懸念される。

＜パワーステアリング装置の動作＞
つぎに、パワーステアリング装置１１の動作を説明する。
まずＥＰＳ２０およびＨＰＳ３０が共に正常である場合、ＥＰＳ２０およびＨＰＳ３０のそれぞれにより操舵を補助するようにしてもよい。ＥＰＳ２０によるアシスト量はトルクセンサ２１を通じて取得される操舵トルクτによって決まる。ＨＰＳ３０によるアシスト量はコントロールバルブ３２におけるインナーバルブ７１の回転角とアウターバルブ７２の回転角との差によって決まる。ＥＰＳ２０およびＨＰＳ３０を併用する場合、ＥＰＳ２０によるアシスト量とＨＰＳ３０によるアシスト量とを合計したアシスト量で操舵が補助される。

なお、たとえばＥＣＵ２４からの指令に基づきポンプＥＣＵ３３ｃはモータ駆動ポンプ３３の吐出量を調節することにより、つぎのような操舵アシストを行うことも可能である。すなわち、省エネルギの観点から、できるだけＥＰＳ２０により操舵をアシストする。そしてＥＰＳ２０の最大能力でもアシストが不足するとき、その不足分に応じてＨＰＳ３０によるアシスト量を増大させる。また、高速走行時など、必要とされるアシスト量が少ないときにはＥＰＳ２０だけでアシストしてＨＰＳ３０ではアシストしないようにしてもよい。ＥＰＳ２０とＨＰＳ３０との協働を通じて、より高度なアシスト制御を実行することが可能である。

つぎに、ＥＰＳ２０に異常（失陥）が発生したとき、ＥＰＳ２０によるアシスト量は零となる。すなわち、ＨＰＳ３０のアシスト量がそのままトータルとしてのアシスト量となる。また、ＥＰＳ２０に異常が発生したとき、リレー９３が開放されることによりアシストモータ２２への給電経路９２が遮断される。これにより、アシストモータ２２が発電モードへ移行すること、すなわちアシストモータ２２の発電作用が抑制される。アシストモータ２２における発電時の回転抵抗（回生抵抗）が操舵に対する制動力として作用することが抑制される。

つぎに、ＨＰＳ３０に異常（失陥）が発生したとき、ＨＰＳ３０によるアシスト量は零となる。すなわち、ＥＰＳ２０のアシスト量がそのままトータルとしてのアシスト量となる。また、ＨＰＳ３０に異常が発生したとき、電動バルブ５７が開かれる。これにより、第１の給排管５２と第２の給排管５３との間がバイパス管５６を介して連通する。たとえば油圧配管、具体的には第１または第２の給排管５２，５３におけるバイパス管５６の連結点よりもコントロールバルブ３２側の部分が詰まることによって、第１または第２の油室４１ａ，４１ｂの内部の作動油の逃げ場がなくなることが考えられる。この点、電動バルブ５７を開くことにより第１または第２の油室４１ａ，４１ｂの内部の作動油はバイパス管５６を通って第２または第１の給排管５３，５２へ逃げることができる。このため、逃げ場を失った第１または第２の油室４１ａ，４１ｂの内部の作動油に起因する油圧抵抗が低減される。

＜パワーステアリング装置の作用＞
つぎに、パワーステアリング装置１１の作用を説明する。
トルクセンサ２１とコントロールバルブ３２とで同一のトーションバー６５を共用している。また、操舵トルクτの伝達経路（ステアリングシャフト１２→ピニオンシャフト１５→ラック軸１６）において、ステアリングホイール１３側を上流としたとき、アシストモータ２２はトーションバー６５の下流であるピニオンシャフト１５に設けられている。このため、トーションバー６５にＥＰＳ２０（アシストモータ２２）によるアシスト力が印加されることはない。したがって、ＥＰＳ２０が失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感触が得られる。これは、ＥＰＳ２０が正常であるときであれ失陥しているときであれ、ステアリングホイール１３の手応え感はトーションバー６５に依存するからである。

また、トルクセンサ２１およびコントロールバルブ３２を分離してそれぞれにトーションバーを別個に持たせる場合に比べて、運転者の操舵感触あるいは操舵の安定性を向上させることも可能となる。操舵トルクτの伝達経路に２つのトーションバーを設けた場合、これらトーションバーが累積的に捻れることにより、柔らかめの操舵感触が得られやすい。このため、しっかりとした操舵を行う際にはやや手応え不足となることが懸念される。本例のように、トルクセンサ２１とコントロールバルブ３２とで同一のトーションバー６５を共用することにより、しっかりとした操舵感触を得ることが可能である。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）操舵トルクτの伝達経路において、ステアリングホイール１３側を上流としたとき、アシストモータ２２はトーションバー６５の下流に設けられている。このため、トーションバー６５にＥＰＳ２０によるアシスト力が印加されることはない。したがって、ＥＰＳ２０が失陥した場合であれ、当該失陥前と同様の操舵感触が得られる。

（２）トルクセンサ２１とコントロールバルブ３２とで同一のトーションバー６５を共用している。このため、しっかりとした操舵感触を確保しやすい。また、単一のトーションバー６５を設ければよいので部品点数の低減に寄与する。

（３）ＥＰＳ２０およびＨＰＳ３０のどちらか一方が失陥したときであれ、正常な他方のＨＰＳ３０およびＥＰＳ２０により操舵のアシストを継続することができる。独立性の高い２重系を構築することができる。

（４）ＥＰＳ２０またはＨＰＳ３０が失陥したとき、当該失陥したＥＰＳ２０またはＨＰＳ３０が操舵抵抗（操舵負荷）とならないように、つぎの動作が実行される。すなわち、ＥＰＳ２０が失陥したときにはリレー９３が、ＨＰＳ３０が失陥したときには電動バルブ５７が開かれる。これにより、正常なＨＰＳ３０またはＥＰＳ２０のアシスト能力を最大限に発揮させることにより、トータルとしてのアシスト力不足を最小限に抑えることが可能である。

（５）ＨＰＳ３０の油圧源としてモータ駆動ポンプ３３を採用した。このため、ＨＰＳ３０による安定したアシスト力が得られる。また、エンジンの回転を利用した油ポンプを採用する場合に比べて、燃費も低減されて省エネルギである。

＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・ＥＰＳ２０、正確にはアシストモータ２２および減速機２３は、操舵トルクτの伝達経路におけるトーションバー６５の下流であれば設置場所は問わない。たとえばピニオンシャフト１５よりも下流にアシストモータ２２および減速機２３を設けてもよい。具体的にはつぎの通りである。

図４に示すように、ラック軸１６においてピニオンシャフト１５が噛合うラック歯１６ａと反対側の部位にもラック歯１６ｂを設ける。その上で当該ラック歯１６ｂに噛合うピニオンシャフト１０１を設ける。このピニオンシャフト１０１に対して減速機２３を介してアシストモータ２２を連結する。このようにしても、本実施の形態と同様の効果が得られる。

・本例では、ＨＰＳ３０の油圧源としてモータ駆動ポンプ３３を採用したが、エンジンにより駆動されるンジン駆動ポンプを採用してもよい。
図５に示すように、たとえばエンジン駆動ポンプ１０２はクラッチ１０３を介してエンジン（内燃機関）１０４に連結してもよい。クラッチ１０３が接続された状態において、エンジン１０４の回転がエンジン駆動ポンプ１０２（正確にはその駆動軸）に伝達される。エンジン駆動ポンプ１０２は油タンク３４に貯留された作動油を吸い込み、この吸い込んだ作動油の圧力を高めて吐出する。エンジン駆動ポンプ１０２から吐出される作動油はコントロールバルブ３２を介して油圧アクチュエータ３１に供給される。

・本例では、ＥＰＳ２０が失陥したときにはリレー９３を、ＨＰＳ３０が失陥したときには電動バルブ５７を開くことにより当該失陥したＥＰＳ２０またはＨＰＳ３０に起因して発生し得る操舵抵抗を低減するようにしたが、リレー９３および電動バルブ５７は必ずしも設けなくてよい。たとえばリレー９３および電動バルブ５７の一方のみを設けてもよいし、両方とも設けなくてもよい。このようにしても、本例の（１）〜（３）の効果を得ることができる。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記ポンプはモータ駆動ポンプであること。

（ロ）前記ポンプはエンジン駆動ポンプであること。

１１…パワーステアリング装置、１５…ピニオンシャフト、１６…ラック軸（転舵軸）、２０…電動パワーステアリング、２１…トルクセンサ、２２…アシストモータ（電動アクチュエータ）、２４…ＥＣＵ（制御装置）、３０…油圧パワーステアリング、３１…油圧アクチュエータ、３２…コントロールバルブ、３３…モータ駆動ポンプ、４１ａ…第１の油室、４１ｂ…第２の油室、５２…第１の給排管、５３…第２の給排管、５７…電動バルブ、６５…トーションバー、９３…リレー。

Claims (4)

1. 操舵トルクが印加されるトーションバーの捻れ量に応じた電気信号を生成するトルクセンサと、前記トルクセンサにより生成される電気信号に基づき第１の操舵補助力を発生する電動アクチュエータとを有する電動パワーステアリングと、
   ポンプから供給される作動油の流量に応じて第２の操舵補助力を発生する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排を前記トルクセンサと共用する前記トーションバーの捻れ量に応じて制御するコントロールバルブとを有する油圧パワーステアリングと、を備え、
   前記電動アクチュエータは操舵トルクの伝達経路における前記トーションバーの下流に設けられてなるパワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
   前記伝達経路は、前記トーションバーを通じて操舵トルクが伝達されることにより回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトの回転に伴い直線運動する転舵軸と、を含み、
   前記電動アクチュエータは前記伝達経路における前記トーションバーの下流である前記ピニオンシャフトまたは前記転舵軸に対して連結されてなるパワーステアリング装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
   前記電動アクチュエータは給電により回転するモータであって、
   前記電動アクチュエータに対する給電経路を開閉するリレーと、
   前記リレーの開閉を制御する制御装置と、を備え
   前記制御装置は、前記電動パワーステアリングが失陥したとき、前記リレーを開くパワーステアリング装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置において、
   前記油圧アクチュエータは前記コントロールバルブを通じて作動油の給排が選択的に切り替えられる２つの油室に発生する差圧を利用して転舵軸に対して第２の操舵補助力を付与する油圧シリンダであって、
   前記コントロールバルブと前記２つの油室との間にそれぞれ連結される第１の給排管と第２の給排管との間を開閉する電動バルブと、
   前記電動バルブの開閉を制御する制御装置と、を備え
   前記制御装置は、前記油圧パワーステアリングが失陥したとき、前記電動バルブを開くパワーステアリング装置。