JP2001106111A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステアバイワイヤシステムにおいて左右に操舵
した状態で駐停車しても、次の発車時に操作部材の位置
と舵角とを対応させることができる車両用操舵装置を提
供する。 【解決手段】回転操作部材１の回転操作量に応じて制御
される操舵用アクチュエータ２の動きを、操作部材１を
車輪４に機械的に連結することなく、その動きに応じ舵
角が変化するよう車輪４に伝達する。操舵用アクチュエ
ータ２による舵角制御の異常時、操作部材１を車輪４
に、操作部材１の操作量に応じ舵角が変化するよう機械
的に連結する。操作用アクチュエータ19は、車速が零で
あってエンジン作動時は、操作部材１を直進操舵位置に
復帰させる弾力に基づくトルクに釣り合うトルクを操作
部材１に作用させる。車速が零であってエンジン停止信
号出力時は、操作部材１が車輪４に機械的に連結された
後に操作用アクチュエータ19のトルク発生が解除され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるステアバ
イワイヤシステムを採用した車両用操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアバイワイヤシステムを採用した車
両用操舵装置においては、ステアリングホイールを模し
た回転操作部材の回転操作に応じて制御される操舵用ア
クチュエータの動きを、その操作部材を車輪に機械的に
連結することなく、舵角が変化するようにその車輪に伝
達する。

【０００３】また、その車輪に作用する操舵抵抗に応じ
たトルクを操作部材に作用させる操作用アクチュエータ
を設けることで、ステアリングホイールと車輪とが機械
的に連結された通常の車両と同様の操舵フィーリングを
ドライバーに付与している。さらに、ステアリングホイ
ールと車輪とが機械的に連結された通常の車両において
はセルフアライニングトルクがステアリングホイールに
作用することから、ステアバイワイヤシステムにおいて
は操作部材を直進操舵位置に復帰させるトルクを弾力に
基づき発生させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
左右何れかに操舵した状態で駐停車し、操作用アクチュ
エータにより操作部材に付与されるトルクが解除された
場合、ドライバーが操作部材から手を離すと、上記弾力
の作用により操作部材は直進操舵位置に復帰するが、車
輪は直進操舵位置に復帰しない。そのため、次に発車す
る際に操作部材の位置と舵角とが対応しないという問題
がある。

【０００５】また、ステアバイワイヤシステムを採用し
た車両においては、操舵用アクチュエータの誤動作や故
障等におけるフェールセーフのため、そのような異常時
は操舵用アクチュエータによる舵角制御を解除し、操作
部材を車輪に機械的に連結する手段を設けている。しか
し、フェールセーフのために操作部材と車輪とが機械的
に連結される時、ドライバーに路面から車輪を介して操
舵抵抗が作用するため、操舵に要するトルクが急激に変
化し、操作部材が不慮に動いてしまうおそれがある。

【０００６】さらに、ステアバイワイヤシステムを採用
した車両においては、舵角の変化を一定範囲に規制する
車輪側ストッパーとは別に、操作部材の回転操作角度の
変化を一定範囲に規制する操作部材側ストッパーを設
け、操作部材の操作量を低減することが望まれている。
しかし、その操作部材側ストッパーにより許容される操
作部材の最大回転操作角度が小さいと、その操作部材と
車輪とが機械的に連結された時に舵角が大きくなると、
操作部材側ストッパーにより操作部材の回転が阻止され
ることになるため、路面側から車輪を介して操作部材側
が衝撃を受けて破損するおそれがある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決することのでき
る車両用操舵装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転操作部材
と、操舵用アクチュエータと、その操作部材の回転操作
量に応じて操舵用アクチュエータを制御する制御手段
と、その操舵用アクチュエータの動きを、その操作部材
を車輪に機械的に連結することなく、その動きに応じて
舵角が変化するようにその車輪に伝達する手段と、その
操作部材を直進操舵位置に復帰させるトルクを弾力に基
づき発生する手段と、その操作部材に作用するトルクを
発生する操作用アクチュエータと、その操作用アクチュ
エータの発生トルクの制御手段と、その操作部材を車輪
に、その操作部材の操作量に応じて舵角が変化するよう
に機械的に連結可能、かつ、その連結を解除可能な手段
とを備え、その操作用アクチュエータは、車速が零であ
ってエンジン作動時は前記弾力に基づくトルクに釣り合
うトルクを発生するように制御され、その操舵用アクチ
ュエータによる舵角制御の異常時、および、車速が零で
あってエンジン停止信号が出力される時、その操作部材
は車輪に機械的に連結され、車速が零であってエンジン
停止信号が出力される時、その操作部材が車輪に機械的
に連結された後に前記操作用アクチュエータのトルク発
生が解除されることを特徴とする。本発明の構成によれ
ば、駐停車することで車速が零になり、エンジン停止信
号が出力されると、操作部材は車輪に機械的に連結され
る。この操作部材と車輪の連結後に、操作部材を直進操
舵位置に復帰させる弾力に基づくトルクに釣り合う操作
用アクチュエータの発生トルクが零とされる。これによ
り、左右何れかに操舵された状態で駐停車した後にドラ
イバーが操作部材から手を離しても、操作部材のみが車
輪とは独立して直進操舵位置に復帰することはなく、次
に発車する際に操作部材の位置と舵角とは対応する。

【０００９】前記操作部材の回転操作角度の変化を一定
範囲に規制する操作部材側ストッパーと、舵角の変化を
一定範囲に規制する車輪側ストッパーとを備え、その操
作部材と車輪とが機械的に連結される時、その操作部材
側ストッパーによる操作部材の回転操作角度の変化の規
制は解除され、その操作部材側ストッパーにより回転操
作角度の変化が規制される時の操作部材の最大回転操作
角度は、その操作部材と車輪とが機械的に連結され、且
つ、その車輪側ストッパーにより舵角変化が規制される
時の操作部材の最大回転操作角度よりも小さく設定され
ているのが好ましい。これにより、正常動作時において
は操作部材側ストッパーにより操作部材の回転操作角度
を規制することで操作部材の操作量を低減できる。ま
た、フェールセーフや駐停車の際に操作部材と車輪とが
機械的に連結される時は、操作部材側ストッパーによる
操作部材の回転操作角度の変化の規制を解除し、車輪側
ストッパーにより規制することで、路面側から車輪を介
して操作部材側に衝撃が作用することはない。

【００１０】その操舵用アクチュエータによる舵角制御
の異常時、その操作部材と車輪とが機械的に連結された
後に前記操作用アクチュエータにより操舵補助力が付与
されるのが好ましい。これにより、フェールセーフのた
めに操作部材と車輪とが機械的に連結される時に、操舵
に要するトルクの急激な変化を防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に示す車両の操舵装置は、ス
テアリングホイールを模した回転操作部材１の回転操作
量に応じて制御される操舵用アクチュエータ２の動き
を、その操作部材１を車輪４に機械的に連結することな
く、舵角が変化するようにステアリングギヤ３を介して
車輪４に伝達する。

【００１２】その操舵用アクチュエータ２は、例えばブ
ラシレスモータ等の電動モータにより構成できる。その
ステアリングギヤ３は、その操舵用アクチュエータ２の
出力シャフトの回転運動をステアリングロッド７の直線
運動に変換する運動変換機構を有する。そのステアリン
グロッド７の動きは、タイロッド８とナックルアーム９
を介して車輪４に伝達される。そのステアリングギヤ３
は、操舵用アクチュエータ２の動きを車輪４のトー角の
変化に変換することで舵角を変化させることができれば
構成は限定されず、公知のものを用いることができ、本
実施形態では、車体に固定されるハウジング３ａと、こ
のハウジング３ａ内において操舵用アクチュエータ２に
より回転駆動されるボールナット３ｂと、そのボールナ
ット３ｂに噛み合うボールスクリュー３ｃとを有し、そ
のボールスクリュー３ｃがステアリングロッド７に一体
化されている。

【００１３】上記ステアリングロッド７の各端部近傍の
外周それぞれに、車輪側ストッパー５ａ、５ｂが設けら
れている。一方の車輪側ストッパー５ａが上記ステアリ
ングギヤ３のハウジング３ａの一端面に接することで、
左操舵限界が規定され、他方の車輪側ストッパー５ｂが
そのハウジング３ｂの他端面に接することで、右操舵限
界が規定されている。すなわち、車輪側ストッパー５
ａ、５ｂにより舵角の変化を一定範囲に規制している。

【００１４】その操作部材１は、車体側により回転可能
に支持される入力シャフト１０に同行回転するように接
続されている。その操作部材１に作用するトルクを発生
する操作用アクチュエータ１９が設けられている。この
操作用アクチュエータ１９により操作部材１の操作反力
を付与できる。この操作用アクチュエータ１９は、その
入力シャフト１０と一体の出力軸を有するブラシレスモ
ータ等の電動モータにより構成できる。

【００１５】その操作部材１を直進操作位置に復帰させ
るトルクを弾力に基づき発生する弾力付与機構３０が設
けられている。その操作部材１が操作状態でなくドライ
バーが操作力を付加しておらず、上記操作用アクチュエ
ータ１９が入力シャフト１０にトルクを付加していない
時、その弾力により操作部材１は直進操作位置に復帰す
る。なお、その操作部材１には回転位置を示す指標が設
けられている。例えば通常の自動車と同様に、操作部材
１を環状リム１ａと、入力シャフト１０と一体のハブ１
ｂと、そのリム１ａとハブ１ｂとを連結するアーム１ｃ
により構成し、そのアーム１ｃを指標として回転位置を
示すことができる形状にする。

【００１６】図２に示すように、その弾力付与機構３０
は、上記回転シャフト１０と同軸心に一体化されること
で上記操作部材１と同行回転するボールスクリューシャ
フト３１と、このスクリューシャフト３１を覆う筒状の
ハウジング３２と、そのハウジング３２の一端側（図２
において上方側）に挿入固定される第１規制部材３３
と、そのハウジング３２の他端側（図２において下方
側）に挿入固定される第２規制部材３４を有する。両規
制部材３３、３４は筒状で、互いに対してスクリューシ
ャフト３１の軸方向の間隔をおいて配置される。そのハ
ウジング３２は車体に例えばボルトにより固定され、各
規制部材３３、３４はハウジング３２に例えば圧入され
ることで固定され、これにより、そのハウジング３２と
各規制部材３３、３４は車体側部材とされている。その
スクリューシャフト３１は、そのハウジング３２と第２
規制部材３４に嵌合されるベアリング３５、３６を介し
て車体側に支持される。

【００１７】そのスクリューシャフト３１にボール３８
を介してボールナット３９がねじ合わされる。そのナッ
ト３９は、本体３９ａと、この本体３９ａの外周に例え
ば圧入されることで一体化される筒状部材３９ｂと、こ
の筒状部材３９ｂの両端外周から外方に突出する第１お
よび第２のフランジ３９ｃ、３９ｄと、その筒状部材３
９ｂの内周に例えば圧入されることで一体化される抜け
止め部材３９ｅを有する。その筒状部材３９ｂは２部材
３９ｂ′、３９ｂ″を例えばねじ合わせることで構成さ
れ、その外周に後述のスライダー４１、４２とバネ４３
（弾性部材）の嵌合が可能とされている。

【００１８】そのナット３９の各フランジ３９ｃ、３９
ｄの外周と、上記各規制部材３３、３４の内周は、その
スクリューシャフト３１の軸方向に相対移動可能かつ軸
中心に相対回転しないように、互いに対向すると共に非
円形、例えば多角形に沿うものとされている。これによ
り、入力シャフト１０の回転により、ナット３９の車体
側に対する軸方向移動が許容されると共に軸中心の回転
は阻止される。

【００１９】そのナット３９側の筒状部材３９ｂの外周
に、環形状の第１スライダー４１と環形状の第２スライ
ダー４２が、スクリューシャフト３１の軸方向に変位可
能に嵌め合わされている。両スライダー４１、４２はス
クリューシャフト３１の軸方向に沿って互いに間隔をお
いて並列する。両スライダー４１、４２の間においてナ
ット３９側の外周を囲むように圧縮コイルバネ４３が配
置される。各スライダー４１、４２に、そのバネ４３の
内部に向かい延びる筒状部４１ａ、４２ａが形成されて
いる。両スライダー４１、４２によりバネ４３が挟まれ
ることで、そのバネ４３は、第１スライダー４１にスク
リューシャフト３１の一端に向かう（図２において上方
に向かう）弾力を作用させ、第２スライダー４２にスク
リューシャフト３１の他端に向かう（図２において下方
に向かう）弾力を作用させる。

【００２０】両スライダー４１、４２とバネ４３は、車
体側部材である上記両規制部材３３、３４の間に配置さ
れる。その第１規制部材３３は第１スライダー４１に対
向する第１阻止面３３ａを有する。その第２規制部材３
４は第２スライダー４２に対向する第２阻止面３４ａを
有する。両阻止面３３ａ、３４ａは、その間に両スライ
ダー４１、４２とバネ４３が位置するように配置され
る。図２は、上記操作部材１が直進操舵位置にある時の
状態を示し、この時、そのバネ４３の弾力により第１ス
ライダー４１は第１阻止面３３ａに押し付けられ、第２
スライダー４２は第２阻止面３４ａに押し付けられる。

【００２１】また、両スライダー４１、４２とバネ４３
は、ナット３９側である上記両フランジ３９ｃ、３９ｄ
の間に配置される。その第１フランジ３９ｃは第１スラ
イダー４１に対向する第１受け面３９ｃ′を有する。そ
の第２フランジ３９ｄは第２スライダー４２に対向する
第２受け面３９ｄ′を有する。両受け面３９ｃ′、３９
ｄ′は、その間に両スライダー４１、４２とバネ４３が
位置するように配置される。操作部材１が直進操舵位置
にある時、第１受け面３９ｃ′は第１阻止面３３ａと、
第２受け面３９ｄ′は第２阻止面３４ａと、スクリュー
シャフト３１の軸方向において同一位置に配置される。

【００２２】その操作部材１が直進操舵位置にある時、
そのナット３９側の第１受け面３９ｃ′が第１スライダ
ー４１に接することで、そのバネ４３の弾力により、そ
のスクリューシャフト３１の他端に向かう（図２におい
て下方に向かう）ナット３９の変位が第１スライダー４
１を介して規制される。また、その操作部材１が直進操
舵位置にある時、そのナット３９側の第２受け面３９
ｄ′が第２スライダー４２に接することで、そのバネ４
３の弾力により、そのスクリューシャフト３１の一端に
向かう（図２において上方に向かう）ナット３９の変位
が第２スライダー４２を介して規制される。

【００２３】左操舵により、そのバネ４３の弾力に抗し
て、そのナット３９と第１スライダー４１は同行してス
クリューシャフト３１の他端に向かい（図２において下
方に向かい）変位する。図３は左操舵時の状態を示し、
この時、そのバネ４３の弾力により第１スライダー４１
は第１受け面３９ｃ′に押し付けられる。右操舵によ
り、そのバネ４３の弾力に抗して、そのナット３９と第
２スライダー４２は同行してスクリューシャフト３１の
一端に向かい（図２において上方に向かい）変位する。
図４は右操舵時の状態を示し、この時、そのバネ４３の
弾力により第２スライダー４２は第２受け面３９ｄ′に
押し付けられる。

【００２４】車体側部材である第２規制部材３４に、入
力シャフト１０の軸方向に沿って伸縮可能な第１電動シ
リンダ５３が固定され、その第１電動シリンダ５３の伸
縮ロッド５３ａの先端に第１操作部材側ストッパー５１
が取り付けられている。図３において２点鎖線で示すよ
うに、その第１電動シリンダ５３の伸縮ロッド５３ａが
伸長した状態で、その第１操作部材側ストッパー５１は
規制位置とされる。その規制位置の第１操作部材側スト
ッパー５１にナット３９が接することで、操作部材１の
操作が阻止され、左操作限界に至るものとされている。

【００２５】また、その車体側部材であるハウジング３
２に、入力シャフト１０の軸方向に沿って伸縮可能な第
２電動シリンダ５４が固定され、その第２電動シリンダ
５４の伸縮ロッド５４ａの先端に第２操作部材側ストッ
パー５２が取り付けられている。図４において２点鎖線
で示すように、その第２電動シリンダ５４の伸縮ロッド
５４ａが伸長した状態で、その第２操作部材側ストッパ
ー５２は規制位置とされる。その規制位置の第２操作部
材側ストッパー５２にナット３９が接することで、操作
部材１の操作が阻止され、右操作限界に至るものとされ
ている。

【００２６】これにより、その第１操作部材側ストッパ
ー５１によりナット３９の変位を阻止することで左操作
限界が規定され、その第２操作部材側ストッパー５２に
よりナット３９の変位を阻止することで右操作限界を規
定されている。すなわち、操作部材側ストッパー５１、
５２により操作部材１の回転操作角度の変化を一定範囲
に規制している。

【００２７】その操作部材側ストッパー５１、５２によ
る操作部材１の回転操作角度の変化の規制は、上記電動
シリンダ５３、５４の伸縮ロッド５３ａ、５４ａを図
３、図４において実線で示すように縮小して操作部材側
ストッパー５１、５２を解除位置に変位させることで解
除される。

【００２８】図１に示すように舵角の変化により回転す
るように車輪４に機械的に連結される出力シャフト６１
が設けられている。すなわち、その出力シャフト６１の
一端にピニオン６２が取り付けられ、そのピニオン６２
にかみ合うラック歯６３が上記ステアリングロッド７に
形成されている。これにより、舵角の変化によりステア
リングロッド７が移動することで出力シャフト６１が回
転する。上記入力シャフト１０と出力シャフト６１とは
同軸心に配置されている。

【００２９】その入力シャフト１０と出力シャフト６１
との間に電磁クラッチ６５が介在する。その電磁クラッ
チ６５により入力シャフト１０と出力シャフト６１とを
断接でき、その接続状態では入力シャフト１０と出力シ
ャフト６１とは同行回転し、その切断状態では入力シャ
フト１０の回転は出力シャフト６１に伝達されない。通
常状態では入力シャフト１０と出力シャフト６１との接
続は切断されている。その入力シャフト１０と出力シャ
フト６１とが接続されることで、操作部材１は車輪４
に、その操作部材１の回転操作量に応じて舵角が変化す
るように機械的に連結され、その接続が切断されること
で、その機械的連結は解除される。

【００３０】その操作部材１の操作量として、その入力
シャフト１０の回転角に対応する操作角δｈを検出する
角度センサ１１が設けられている。その操作部材１の操
作トルクＴを検出するトルクセンサ１２が入力シャフト
１０に設けられている。舵角に対応するステアリングロ
ッド７の動きを検出する舵角センサ１３が設けられてい
る。その角度センサ１１とトルクセンサ１２と舵角セン
サ１３は、コンピュータにより構成される制御装置２０
に接続される。また、その制御装置２０に車速を検出す
る速度センサ２９が接続される。その制御装置２０によ
り、上記操舵用アクチュエータ２と操作用アクチュエー
タ１９と電動シリンダ５３、５４と電磁クラッチ６５と
が制御される。

【００３１】図５、図６のフローチャートは制御装置２
０による制御手順を示す。まず、イグニッションスイッ
チのオンにより制御装置２０から電磁クラッチ６５に切
断信号が出力され、電動シリンダ５３、５４に規制信号
が出力される（ステップ１）。これにより、電磁クラッ
チ６５による入力シャフト１０と出力シャフト６１との
接続は解除され、操作部材１と車輪４との機械的な連結
は解除される。また、電動シリンダ５３、５４は伸長
し、操作部材側ストッパー５１、５２は規制位置に位置
されて操作部材１の回転操作角度の変化を一定範囲に規
制する。

【００３２】次に、各センサによる操作角δｈ、操作ト
ルクＴ、舵角δ、車速ｖの検出データは制御装置２０に
読み込まれる（ステップ２）。

【００３３】次に、検出された車速ｖが零か否かが判断
され（ステップ３）、車速ｖが零でなければ検出された
操作トルクＴが零か否かが判断される（ステップ４）。

【００３４】ステップ４において検出操作トルクＴが零
でない場合、操作反力として目標操作トルクＴ^* を付与
できるように操作用アクチュエータ１９を制御する（ス
テップ５）。その目標操作トルクＴ^* は操作角δｈと車
速ｖの関数Ｋ１とされ、その関数Ｋ１は予め定められて
制御装置２０に記憶される。例えば、図７に示すように
操作角δｈが大きくなって車速ｖが小さくなる程に目標
操作トルクＴ^* の絶対値が小さくなるように関数Ｋ１を
定める。この関数Ｋ１に基づき検出操作角δｈと検出車
速ｖに応じて定まる目標操作トルクＴ^* から検出操作ト
ルクＴを差し引いた偏差が零になるように、操作用アク
チュエータ１９の発生トルクが制御される。これによ
り、パワーステアリング装置による操舵フィーリングと
同様の操作フィーリングがドライバーに付与される。

【００３５】ステップ４において検出操作トルクＴが零
である場合、ドライバーは操作部材１に操作力を作用さ
せていないことから、バネ４３の弾力により操作部材１
が直進操作位置に復帰するように、操作用アクチュエー
タ１９の発生トルクは解除され（ステップ６）、ステッ
プ２に戻る。

【００３６】ステップ３において車速ｖが零である場
合、エンジン停止信号が出力されたか否かが判断される
（ステップ７）。本実施形態では、そのエンジン停止信
号はエンジンのイグニッションスイッチのオフにより制
御装置２０に出力される。

【００３７】ステップ７においてエンジン停止信号が制
御装置２０に入力されている時、制御装置２０から電磁
クラッチ６５に接続信号が出力される（ステップ８）。
これにより、電磁クラッチ６５により入力シャフト１０
と出力シャフト６１とが接続されることで、操作部材１
は車輪４に機械的に連結される。

【００３８】その操作部材１と車輪４との機械的連結後
に、制御装置２０は操作用アクチュエータ１９のトルク
発生を解除して発生トルクを零にし（ステップ９）、上
記電動シリンダ５３、５４に制御装置２０から解除信号
を出力する（ステップ１０）。これにより、電動シリン
ダ５３、５４の伸縮ロッド５３ａ、５４ａは縮小し、操
作部材側ストッパー５１、５２は解除位置に変位され
る。すなわち、操作部材１と車輪４とが機械的に連結さ
れる時、操作部材側ストッパー５１、５２による操作部
材１の回転操作角度の変化の規制は解除される。

【００３９】ステップ７においてエンジン停止信号が制
御装置２０に入力されていない場合、すなわち車速が零
であってエンジンが作動している時、上記バネ４３の弾
力に基づき操作部材１を直進操作位置に復帰させるトル
クに釣り合うトルクを、制御装置２０は操作用アクチュ
エータ１９に発生させ（ステップ１１）、ステップ２に
戻る。

【００４０】ステップ５において操作用アクチュエータ
１９を制御した後に、舵角δを目標舵角δ^* にすること
ができ、且つ、操作部材１の操作量に対する舵角δの割
合を車速に応じて変更できるように、制御装置２０は上
記操舵用アクチュエータ２を車速ｖと操作部材１の操作
角δｈとに応じて制御する（ステップ１２）。その目標
舵角δ^* は操作角δｈと車速ｖの関数Ｋ２とされ、その
関数Ｋ２は予め定められて制御装置２０に記憶される。
すなわち、操作角δｈに対する舵角δの割合を車速が増
加する程に小さくするように、その操作角δｈに対する
目標舵角δ^* の比率δ^* ／δｈが検出車速ｖに応じて変
更される。例えば図８に示すように、その比率δ^* ／δ
ｈは車速ｖが増加する程に小さくされる。その関数Ｋ２
に基づき検出操作角δｈと検出車速ｖに応じて定まる目
標舵角δ^* から検出舵角δを差し引いた偏差が零になる
ように、操舵用アクチュエータ２が制御される。これに
より、操作部材１の回転操作量に応じて操舵用アクチュ
エータ２を制御することができる。

【００４１】次に、操舵用アクチュエータ２による舵角
制御が異常か否かが判断される（ステップ１３）。例え
ば、目標舵角δ^* から検出舵角δを差し引いた偏差の絶
対値が予め定めた設定値未満であれば舵角制御は異常で
なく、設定値以上であれば舵角制御は異常であると判断
する。その舵角制御が異常でなければステップ２に戻
る。

【００４２】ステップ１３において舵角制御が異常であ
る場合、操作用アクチュエータ１９の出力は解除されて
操作用アクチュエータ１９による舵角制御は解除される
（ステップ１４）。

【００４３】その操作用アクチュエータ１９による舵角
制御が解除される時、制御装置２０から電磁クラッチ６
５に接続信号が出力される（ステップ１５）。これによ
り、電磁クラッチ６５により入力シャフト１０と出力シ
ャフト６１とが接続されることで、操作部材１は車輪４
に機械的に連結される。

【００４４】ステップ１５にて電磁クラッチ６５に接続
信号が出力された後に、上記電動シリンダ５３、５４に
制御装置２０から解除信号が出力される（ステップ１
６）。これにより、電動シリンダ５３、５４の伸縮ロッ
ド５３ａ、５４ａは縮小し、操作部材側ストッパー５
１、５２は解除位置に変位される。すなわち、操作部材
１と車輪４とが機械的に連結される時、操作部材側スト
ッパー５１、５２による操作部材１の回転操作角度の変
化の規制は解除される。

【００４５】その操作部材側ストッパー５１、５２によ
り操作部材１の回転操作角度の変化が規制される時は、
その規制時点における回転操作角度が操作部材１の最大
回転操作角度となる。その操作部材１と車輪４とが機械
的に連結され、且つ、その操作部材側ストッパー５１、
５２による操作部材１の回転操作角度の変化の規制が解
除される時は、上記車輪側ストッパー５ａ、５ｂによる
舵角変化の規制時点における回転操作角度が操作部材１
の最大回転操作角度となる。その操作部材側ストッパー
５１、５２により回転操作角度の変化が規制される時の
操作部材１の最大回転操作角度は、その操作部材１と車
輪４とが機械的に連結され、且つ、その車輪側ストッパ
ー５ａ、５ｂにより舵角変化が規制される時の操作部材
１の最大回転操作角度よりも小さく設定され、例えば前
者の最大回転操作角度は±３６０度とされ、後者の最大
回転操作角度は±５４０度とされる。

【００４６】次に、操作用アクチュエータ１９により操
舵補助力が付与される（ステップ１７）。その操舵補助
力の大きさは予め定められて制御装置２０に記憶され、
例えば検出舵角δが大きく、検出車速ｖが小さい程に操
舵トルクが小さくなるように設定され、その設定された
操舵トルクと検出操作トルクＴとの偏差が零になるよう
に操作用アクチュエータ１９を制御装置２０により制御
する。これにより、操作部材１と車輪４とが機械的に連
結される時、操作用アクチュエータ１９により操舵補助
力を付与できる。

【００４７】次に、操作用アクチュエータ１９による操
舵補助制御が異常か否かが判断される（ステップ１
８）。例えば、その設定された操舵トルクから検出操作
トルクＴを差し引いた偏差の絶対値が予め定めた設定値
未満であれば異常でなく、設定値以上であれば異常であ
ると判断する。異常でなければステップ２に戻る。異常
であれば操作用アクチュエータ１９の出力を解除して操
舵補助を解除し（ステップ１９）、ステップ２に戻る。

【００４８】上記構成によれば、駐停車することで車速
が零になり、イグニッションスイッチをオフにすること
でエンジン停止信号が出力されると、操作部材１は車輪
４に機械的に連結される。この操作部材１と車輪４の連
結後に、操作部材１を直進操舵位置に復帰させる弾力に
基づくトルクに釣り合う操作用アクチュエータ１９の発
生トルクが零とされる。これにより、左右何れかに操舵
された状態で駐停車した後にドライバーが操作部材１か
ら手を離しても、操作部材１のみが車輪４とは独立して
直進操舵位置に復帰することはなく、次に発車する際に
操作部材１の位置と舵角とは対応する。また、正常動作
時においては操作部材側ストッパー５１、５２により操
作部材１の回転操作角度を規制することで操作部材１の
操作量を低減できる。フェールセーフや駐停車の際に操
作部材１と車輪４とが機械的に連結される時は、操作部
材側ストッパー５１、５２による操作部材１の回転操作
角度の変化の規制を解除し、車輪側ストッパー５ａ、５
ｂにより規制することで、路面側から車輪４を介して操
作部材１側に衝撃が作用することはなく、弾力付与機構
３０等が破損するのを防止できる。さらに、フェールセ
ーフのために操作部材１と車輪４とが機械的に連結され
る時に、操舵補助力を付与することで操舵に要するトル
クの急激な変化を防止できる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、ステアバイワイヤシス
テムにおいて左右に操舵した状態で駐停車しても、次の
発車時に操作部材の位置と舵角とを対応させることがで
き、また、操作部材と車輪を機械的に連結した時に、舵
角が大きくなっても操作部材側に衝撃が作用するのを防
止できると共に、操舵に要するトルクの急激な変化を防
止して操作部材が不慮に動くのを防止できる車両用操舵
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の操舵装置の構成説明図

【図２】本発明の実施形態の操舵装置の直進操舵時にお
ける要部の断面図

【図３】本発明の実施形態の操舵装置の左操舵時におけ
る要部の断面図

【図４】本発明の実施形態の操舵装置の右操舵時におけ
る要部の断面図

【図５】本発明の実施形態の操舵装置の制御手順を示す
フローチャート

【図６】本発明の実施形態の操舵装置の制御手順を示す
フローチャート

【図７】本発明の実施形態の操舵装置における操作角と
目標操作トルクとの関係を示す図

【図８】本発明の実施形態の操舵装置における目標舵角
と操作角と車速との関係を示す図

【符号の説明】

１ 回転操作部材 ２ 操舵用アクチュエータ ３ ステアリングギヤ ４ 車輪 ５ａ、５ｂ 車輪側ストッパー １９ 操作用アクチュエータ ２０ 制御装置 ３０ 弾力付与機構 ５１、５２ 操作部材側ストッパー ６５ 電磁クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 127:00 Ｂ６２Ｄ 127:00 (72)発明者 瀬川 雅也 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 中野 史郎 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC34 CC46 DA03 DA05 DA15 DA23 DA47 DB02 DB03 DB05 DC29 DC33 DC34 DC40 DD02 DE09 EA01 EB04 EB11 EB12 EC22 EC27 GG01 3D033 CA03 CA11 CA13 CA16 CA17 CA18 CA21 CA31 CA32

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転操作部材と、操舵用アクチュエータ
   と、その操作部材の回転操作量に応じて操舵用アクチュ
   エータを制御する制御手段と、その操舵用アクチュエー
   タの動きを、その操作部材を車輪に機械的に連結するこ
   となく、その動きに応じて舵角が変化するようにその車
   輪に伝達する手段と、その操作部材を直進操舵位置に復
   帰させるトルクを弾力に基づき発生する手段と、その操
   作部材に作用するトルクを発生する操作用アクチュエー
   タと、その操作用アクチュエータの発生トルクの制御手
   段と、その操作部材を車輪に、その操作部材の操作量に
   応じて舵角が変化するように機械的に連結可能、かつ、
   その連結を解除可能な手段とを備え、その操作用アクチ
   ュエータは、車速が零であってエンジン作動時は前記弾
   力に基づくトルクに釣り合うトルクを発生するように制
   御され、その操舵用アクチュエータによる舵角制御の異
   常時、および、車速が零であってエンジン停止信号が出
   力される時、その操作部材は車輪に機械的に連結され、
   車速が零であってエンジン停止信号が出力される時、そ
   の操作部材が車輪に機械的に連結された後に前記操作用
   アクチュエータのトルク発生が解除されることを特徴と
   する車両用操舵装置。
2. 【請求項２】前記操作部材の回転操作角度の変化を一定
   範囲に規制する操作部材側ストッパーと、舵角の変化を
   一定範囲に規制する車輪側ストッパーとを備え、その操
   作部材と車輪とが機械的に連結される時、その操作部材
   側ストッパーによる操作部材の回転操作角度の変化の規
   制は解除され、その操作部材側ストッパーにより回転操
   作角度の変化が規制される時の操作部材の最大回転操作
   角度は、その操作部材と車輪とが機械的に連結され、且
   つ、その車輪側ストッパーにより舵角変化が規制される
   時の操作部材の最大回転操作角度よりも小さく設定され
   ている請求項１に記載の車両用操舵装置。
3. 【請求項３】その操舵用アクチュエータによる舵角制御
   の異常時、その操作部材と車輪とが機械的に連結された
   後に前記操作用アクチュエータにより操舵補助力が付与
   される請求項１または２に記載の車両用操舵装置。