JP2003112647A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子制御ユニットを減らし、構成の簡素化およ
びコストの低減を図る。 【解決手段】舵取り機構１０には、主操舵アクチュエー
タ５１Ｍと副操舵アクチュエータ５１Ｓとから駆動力を
与えることができる。ステアリングホイール３０は、舵
取り機構１０とは機械的に非連結状態で設けられてい
て、反力ばね２０から操舵抵抗が与えられる。主操舵ア
クチュエータ５１Ｍおよび副操舵アクチュエータ５１Ｓ
に駆動電流をそれぞれ供給する主操舵駆動回路５３Ｍお
よび副操舵駆動回路５３Ｓは、それぞれ、主操舵制御部
６１Ｍおよび副操舵制御部６１Ｓによって制御される。
主操舵制御部６１Ｍおよび副操舵制御部６１Ｓは、主制
御部８０によって統合制御される。主制御部８０および
主操舵制御部６１Ｍは、１つの電子制御ユニット６０内
に統合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリングホ
イールなどの操作部材の操作に基づいて、この操作部材
に対して機械的な結合を持たない舵取り機構を駆動して
舵取り車輪を転舵させる構成の車両用操舵装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングホイールと舵取り車輪を転
舵するための舵取り機構との機械的な結合をなくし、ス
テアリングホイールの操作方向および操作量を検出する
とともに、その検出結果に基づいて、舵取り機構に電動
モータなどの操舵アクチュエータからの駆動力を与える
ようにした車両用操舵装置（いわゆるステア・バイ・ワ
イヤ・システム）が提案されている。

【０００３】このような構成を採用することにより、車
両の走行状況などに応じて、ステアリングホイールの回
転量と舵取り車輪の転舵量との比（ギヤ比）を自由に変
更することができ、車両の運動性能の向上を図ることが
できる。また、上記のような構成には、衝突時における
ステアリングホイールの突き上げを防止できるという利
点や、ステアリングホイールの配設位置の自由度が増す
という利点もある。図１６は、ステア・バイ・ワイヤシ
ステムの電気的構成を示すブロック図である。ステアリ
ングホイールの操作方向および操作量等の検出信号は、
主制御電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０１に入力され
る。舵取り機構には、主操舵モータ１０５および副操舵
モータ１０６が結合されており、ステアリングホイール
には、反力モータ１０７が結合されている。主操舵モー
タ１０５および副操舵モータ１０６は、いずれも、舵取
り機構に駆動力を与えて舵取り車輪の転舵を起こさせる
ためのものであるが、副操舵モータ１０６は、主操舵モ
ータ１０５やその制御系等に異常が生じた場合に、舵取
り機構に駆動力を与えるように動作する。また、反力モ
ータ１０７は、路面反力に対応した反力をステアリング
ホイールに与える。

【０００４】主操舵モータ１０５は、主操舵電子制御ユ
ニット１０２によって駆動制御される。具体的には、主
操舵電子制御ユニット１０２は、主操舵モータ１０５に
駆動電流を与える主操舵駆動部１０８と、この主操舵駆
動部１０８を制御する主操舵制御部１１１とを有してい
る。副操舵モータ１０６は、副操舵電子制御ユニット１
０３によって駆動制御される。具体的には、副操舵電子
制御ユニット１０３は、副操舵モータ１０６に駆動電流
を与える副操舵駆動部１０９と、この副操舵駆動部１０
９を制御する副操舵制御部１１２とを有する。

【０００５】反力モータ１０７も同様に、反力電子制御
ユニット１０４によって駆動制御されるようになってい
て、反力電子制御ユニット１０４は、反力モータ１０７
に駆動電流を与える反力駆動部１１０と、この反力駆動
部を制御する反力制御部１１３とを有している。主操舵
駆動部１０８、副操舵駆動部１０９および反力駆動部１
１０は、パワー素子を含むドライバ回路であり、主操舵
制御部１１１、副操舵制御部１１２および反力制御部１
１３は、電流フィードバック制御のための制御指令をそ
れぞれ出力する。そして、これらの主操舵制御部１１
１、副操舵制御部１１２および反力制御部１１３が、主
制御電子制御ユニット１０１によって統合制御されるよ
うになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構成で
は、４つの電子制御ユニット１０１〜１０４とこれらの
間での信号の受け渡しのためのハーネスとが必要である
ため、構成が複雑であり、コスト高となっていた。ま
た、電子制御ユニットの数およびハーネスの数が多いた
め、多種多様な故障モードを考慮してシステム全体の設
計を行う必要があり、このことがシステムの設計を困難
にし、かつ、コスト高の別の要因となっていた。

【０００７】一方、主操舵モータ１０５、副操舵モータ
１０６および反力モータ１０７の制御に必要なセンサ信
号は、主制御電子制御ユニット１０１に入力されるよう
になっている。そして、主制御電子制御ユニット１０１
の故障時には、その電源が遮断されるとともに、センサ
信号は、主操舵電子制御ユニット等に与えられるように
なっている。しかし、主制御電子制御ユニット１０１の
電源が遮断されることに伴って、センサ信号の電圧レベ
ルが瞬間的に変動する。これに伴って、瞬間的に異常な
制御が行われるから、舵取り車輪の不所望な転舵が生じ
るおそれがある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、電子制御ユニットの数を少なくして、構
成の簡素化およびコストの低減を図った車両用操舵装置
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の操
向のための操作部材（３０）と、この操作部材とは機械
的に非連結状態で設けられて、舵取り車輪を転舵させる
ための舵取り機構（１０）と、上記舵取り機構に駆動力
を与える主操舵アクチュエータ（５１Ｍ）と、上記主操
舵アクチュエータを制御するための主操舵制御部（６１
Ｍ）と、上記主操舵制御部を統括制御するための主制御
部（８０）とを含み、上記主制御部と、上記主操舵制御
部とが１つの電子制御ユニット（６０）に統合されてい
ることを特徴とする車両用操舵装置である。なお、括弧
内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を
表す。以下、この項において同じ。

【００１０】上記の構成によれば、主制御部と主操舵制
御部とが１つの電子制御ユニットに統合されているの
で、電子制御ユニットの数を少なくすることができる。
これに応じて、電子制御ユニット間のハーネスを減少さ
せることができ、故障モードを少なくすることができ
る。これにより、構成が簡素化されるとともに、コスト
の低減に寄与することができる。また、主制御部に故障
が生じたときには、その少なくとも一部の機能を主操舵
制御部によって代替することが可能になる。これによ
り、主制御部に異常が生じても、主制御部が備えられた
電子制御ユニットの電源を遮断する必要がないから、主
制御部から主操舵制御部へと与えられるセンサ信号等の
レベルに急変が生じることがなく、異常な制御が行われ
ることがない。

【００１１】さらに、副操舵アクチュエータおよび反力
アクチュエータを省くこととすれば、電子制御ユニット
の数が１つになるので、構成を著しく簡単にすることが
できるとともに、コストを著しく低減できる。請求項２
記載の発明は、上記主操舵制御部からの制御指令に基づ
いて上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
（５３Ｍ）をさらに含み、上記主操舵駆動部は、上記主
操舵アクチュエータに統合されていることを特徴とする
請求項１記載の車両用操舵装置である。

【００１２】この構成によれば、主操舵駆動部を主操舵
アクチュエータに統合することによって、ハーネスの数
を少なくでき、構成を簡単にすることができる。請求項
３記載の発明は、上記主操舵制御部からの制御指令に基
づいて上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動
部（５３Ｍ）をさらに含み、上記主操舵駆動部が上記電
子制御ユニットに統合されていることを特徴とする請求
項１記載の車両用操舵装置である。

【００１３】この構成によれば、主操舵制御部だけでな
く主操舵駆動部も主制御部とともに１つの電子制御ユニ
ットに総合されているので、ハーネスの数を減少でき、
構成をさらに簡単にできる。請求項４記載の発明は、車
両の操向のための操作部材（３０）と、この操作部材と
は機械的に非連結状態で設けられて、舵取り車輪を転舵
させるための舵取り機構（１０）と、上記舵取り機構に
駆動力を与える主操舵アクチュエータ（５１Ｍ）と、上
記主操舵アクチュエータの故障時に上記舵取り機構に駆
動力を与える副操舵アクチュエータ（５１Ｓ）と、上記
主操舵アクチュエータを制御するための主操舵制御部
（６１Ｍ）と、上記副操舵アクチュエータを制御するた
めの副操舵制御部（６１Ｓ）と、上記主操舵制御部およ
び副操舵制御部を統括制御するための主制御部（８０）
とを含み、上記主制御部と、上記主操舵制御部および副
操舵制御部のうちの少なくともいずれか１つとが１つの
電子制御ユニット（６０）に統合されていることを特徴
とする車両用操舵装置である。

【００１４】上記の構成によれば、統括制御のための主
制御部と、主操舵制御部および副操舵制御部のうちの少
なくともいずれか１つとが、１つの電子制御に統合され
ているので、電子制御ユニットの数を少なくすることが
できる。これに応じて、電子制御ユニット間のハーネス
を減少させることができ、故障モードを少なくすること
ができる。これにより、構成が簡素化されるとともに、
コストの低減に寄与することができる。

【００１５】また、主制御部が備えられている電子制御
ユニットには、主制御部のほかに少なくとも１つの制御
部が備えられることになるので、主制御部に故障が生じ
たときには、その少なくとも一部の機能を他の制御部に
よって代替することが可能になる。これにより、主制御
部に異常が生じても、主制御部が備えられた電子制御ユ
ニットの電源を遮断する必要がないから、主制御部から
他の制御部へと与えられるセンサ信号等のレベルに急変
が生じることがなく、異常な制御が行われることがな
い。

【００１６】さらに、反力アクチュエータを省くことと
すれば、電子制御ユニットの数が１つまたは２つになる
ので、構成を著しく簡単にすることができるとともに、
コストを著しく低減できる。請求項５記載の発明は、上
記主操舵制御部からの制御指令に基づいて上記主操舵ア
クチュエータを駆動する主操舵駆動部（５３Ｍ）と、上
記副操舵制御部からの制御指令に基づいて上記副操舵ア
クチュエータを駆動する副操舵駆動部（５３Ｓ）とをさ
らに含み、上記主操舵駆動部および副操舵駆動部のうち
の少なくともいずれか１つは、上記主操舵アクチュエー
タおよび副操舵アクチュエータのうちの対応するものに
統合されていることを特徴とする請求項４記載の車両用
操舵装置である。

【００１７】この構成によれば、主操舵駆動部および副
操舵駆動部のうちの少なくとも１つを対応するアクチュ
エータに統合することによって、ハーネスの数を少なく
でき、構成をさらに簡単にすることができる。請求項６
記載の発明は、上記主操舵制御部からの制御指令に基づ
いて上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
（５３Ｍ）と、上記副操舵制御部からの制御指令に基づ
いて上記副操舵アクチュエータを駆動する副操舵駆動部
（５３Ｓ）とをさらに含み、上記主操舵制御部および副
操舵制御部のうち上記電子制御ユニットに統合されてい
るもののうちの少なくとも１つに対応する駆動部が当該
電子制御ユニットに統合されていることを特徴とする請
求項４または５記載の車両用操舵装置である。

【００１８】この構成によれば、主制御部とともに電子
制御ユニットに統合されているいずれかの制御部に対応
する駆動部が当該電子制御ユニットに統合されているの
で、ハーネスの数を減少でき、構成を簡単にできる。請
求項７記載の発明は、上記主操舵制御部および副操舵制
御部のうち上記電子制御ユニットに統合されていないも
のが、上記主操舵アクチュエータおよび副操舵アクチュ
エータのうちの対応するものに統合されていることを特
徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用操
舵装置である。

【００１９】この構成によれば、主制御部とともに電子
制御ユニットに統合されていないいずれかの制御部が、
対応するアクチュエータに統合されているので、ハーネ
スの数を減少でき、構成を簡単にできる。請求項８記載
の発明は、車両の操向のための操作部材（３０）と、こ
の操作部材とは機械的に非連結状態で設けられて、舵取
り車輪を転舵させるための舵取り機構（１０）と、上記
舵取り機構に駆動力を与える主操舵アクチュエータ（５
１Ｍ）と、上記操作部材に路面反力に対応した反力を与
える反力アクチュエータ（４０）と、上記主操舵アクチ
ュエータを制御するための主操舵制御部（６１Ｍ）と、
上記反力アクチュエータを制御するための反力制御部
（４５）と、上記主操舵制御部および反力制御部を統括
制御するための主制御部（８０）とを含み、上記主制御
部と、上記主操舵制御部および反力制御部のうちの少な
くともいずれか１つとが１つの電子制御ユニット（６
０）に統合されていることを特徴とする車両用操舵装置
である。

【００２０】この構成によれば、統括制御のための主制
御部と、主操舵制御部および反力制御部のうちの少なく
ともいずれか１つとが、１つの電子制御ユニットに統合
されているので、電子制御ユニットの数を少なくするこ
とができる。これに応じて、電子制御ユニット間のハー
ネスを減少させることができ、故障モードを少なくする
ことができる。これにより、構成が簡素化されるととも
に、コストの低減に寄与することができる。

【００２１】また、主制御部が備えられている電子制御
ユニットには、主制御部のほかに少なくとも１つの制御
部が備えられることになるので、主制御部に故障が生じ
たときには、その少なくとも一部の機能を他の制御部に
よって代替することが可能になる。これにより、主制御
部に異常が生じても、主制御部が備えられた電子制御ユ
ニットの電源を遮断する必要がないから、主制御部から
他の制御部へと与えられるセンサ信号等のレベルに急変
が生じることがなく、異常な制御が行われることがな
い。

【００２２】さらに、副操舵アクチュエータを省くこと
とすれば、電子制御ユニットの数が１つまたは２つにな
るので、構成を著しく簡単にすることができるととも
に、コストを著しく低減できる。請求項９記載の発明
は、上記主操舵制御部からの制御指令に基づいて上記主
操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部（５３Ｍ）
と、上記反力制御部からの制御指令に基づいて上記反力
アクチュエータを駆動する反力駆動部（４３）とをさら
に含み、上記主操舵駆動部および反力駆動部のうちの少
なくともいずれか１つは、上記主操舵アクチュエータお
よび反力アクチュエータのうちの対応するものに統合さ
れていることを特徴とする請求項８記載の車両用操舵装
置である。

【００２３】この構成によれば、主操舵駆動部および反
力駆動部のうちの少なくとも１つを対応するアクチュエ
ータに統合することによって、ハーネスの数を少なくで
き、構成をさらに簡単にすることができる。請求項１０
記載の発明は、上記主操舵制御部からの制御指令に基づ
いて上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
（５３Ｍ）と、上記反力制御部からの制御指令に基づい
て上記反力アクチュエータを駆動する反力駆動部（４
３）とをさらに含み、上記主操舵制御部および反力制御
部のうち上記電子制御ユニットに統合されているものの
うちの少なくとも１つに対応する駆動部が当該電子制御
ユニットに統合されていることを特徴とする請求項８ま
たは９記載の車両用操舵装置である。

【００２４】この構成によれば、主制御部とともに電子
制御ユニットに総合されているいずれかの制御部に対応
する駆動部が当該電子制御ユニットに統合されているの
で、ハーネスの数を減少でき、構成を簡単にできる。請
求項１１記載の発明は、上記主操舵制御部および反力制
御部のうち上記電子制御ユニットに統合されていないも
のが、上記主操舵アクチュエータおよび反力アクチュエ
ータのうちの対応するものに統合されていることを特徴
とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の車両用操
舵装置である。

【００２５】この構成によれば、主制御部とともに電子
制御ユニットに統合されていない制御部が、対応するア
クチュエータに統合されているので、ハーネスの数を減
少でき、構成を簡単にできる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の基本的な構成
を説明するための概念図である。この車両用操舵装置
は、一対の舵取り車輪（通常は前輪）Ｗ，Ｗに舵取り動
作を行わせるための舵取り機構１０と、この舵取り機構
１０に対して機械的な結合のない状態で設けられたステ
アリングホイール３０とを備えている。

【００２７】この車両用操舵装置は、舵取り機構１０を
駆動するための操舵駆動系が、主操舵駆動系５０Ｍと副
操舵駆動系５０Ｓとの二重系とされている。主操舵駆動
系５０Ｍは、主操舵アクチュエータ５１Ｍと、この主操
舵アクチュエータ５１Ｍの回転角を検出するための主回
転角センサ５２Ｍとを含む。一方、副操舵駆動系５０Ｓ
は、副操舵アクチュエータ５１Ｓと、この副操舵アクチ
ュエータ５１Ｓの回転角を検出するための副回転角セン
サ５２Ｓとを含む。主操舵アクチュエータ５１Ｍおよび
副操舵アクチュエータ５１Ｓは、たとえば、いずれも電
動モータで構成されている。

【００２８】舵取り機構１０は、車体の左右方向に延び
て配置された操舵軸１１と、この操舵軸１１の両端部に
タイロッド１２，１２を介して結合され、舵取り車輪
Ｗ，Ｗを支持するナックルアーム１３，１３とを有して
いる。操舵軸１１は、ハウジング１４に支承されて軸方
向に摺動可能にされており、その途中部に、主操舵アク
チュエータ５１Ｍが同軸的に組み込まれている。また、
操舵軸１１の一部には、ラックギヤ１１ａが形成されて
おり、このラックギヤ１１ａには、シャフト２１の先端
のピニオンギヤ２２が噛合している。シャフト２１に
は、副操舵アクチュエータ５１Ｓが結合されており、副
操舵アクチュエータ５１Ｓが発生する駆動力がシャフト
２１に入力されるようになっている。

【００２９】この構成により、主操舵アクチュエータ５
１Ｍが駆動されると、主操舵アクチュエータ５１Ｍの回
転がボールねじなどからなる運動変換機構によって操舵
軸１１の摺動に変換され、この操舵軸１１の摺動により
舵取り車輪Ｗ，Ｗの操舵が達成される。また、副操舵ア
クチュエータ５１Ｓが駆動されると、副操舵アクチュエ
ータ５１Ｓによるシャフト２１の回転がピニオンギヤ２
２およびラックギヤ１１ａによって操舵軸１１の摺動に
変換され、この操舵軸１１の摺動により舵取り車輪Ｗ，
Ｗの操舵が達成される。

【００３０】主操舵アクチュエータ５１Ｍおよび副操舵
アクチュエータ５１Ｓには、駆動回路５３Ｍ，５３Ｓか
ら、駆動電流が供給されるようになっている。ステアリ
ングホイール３０に結合されたシャフト２３には、車体
の適所に一端を固定した反力ばね２０の他端が結合され
ている。この反力ばね２０は、舵角中点からの舵角にほ
ぼ比例する操舵抵抗をステアリングホイール３０に与え
る。シャフト２３には、ステアリングホイール３０から
入力される操舵トルクを検出するためのトルクセンサ４
１と、ステアリングホイール３０の操作角を検出するた
めの操作角センサ４２とが付設されている。

【００３１】トルクセンサ４１、操作角センサ４２、主
回転角センサ５２Ｍ、副回転角センサ５２Ｓの検出信号
は、主制御電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０に入力され
ている。また、操舵軸１１に関連して、この操舵軸１１
の軸方向位置を検出するための転舵位置センサ１５が設
けられており、この転舵位置センサ１５の検出信号も主
制御電子制御ユニット６０に入力されるようになってい
る。主制御電子制御ユニット６０には、さらに、車速を
検出するための車速センサ７０の検出信号が入力される
ようになっている。この車速センサ７０は、たとえば、
車輪の回転速度を検出する車輪速センサによって構成す
ることができる。

【００３２】主制御電子制御ユニット６０は、主操舵ア
クチュエータ５１Ｍのための駆動回路（主操舵駆動回
路）５３Ｍに制御信号を与えて主操舵アクチュエータ５
１Ｍを電流フィードバック制御するための主操舵制御部
６１Ｍと、全体を統括制御するための主制御部８０とを
ユニット内に有している。主操舵制御部６１Ｍおよび主
制御部８０は、それぞれＣＰＵ（中央処理装置）を備え
ていて、互いの動作を監視している。そして、いずれか
一方の制御部の動作に異常が生じたときには、正常な他
方の制御部により、当該異常が生じた制御部の動作が引
き継がれるようになっている。

【００３３】副操舵アクチュエータ５１Ｓを電流フィー
ドバック制御するために、副操舵制御用電子制御ユニッ
ト８２が設けられている。この副操舵制御用電子制御ユ
ニット８２は、副操舵アクチュエータ５１Ｓのための駆
動回路（副操舵駆動回路）５３Ｓと、この副操舵駆動回
路５３Ｓに制御信号を与えて副操舵アクチュエータ５１
Ｓを電流フィードバック制御するための副操舵制御部６
１Ｓとをユニット内に有している。副操舵制御部６１Ｓ
は、ＣＰＵを含む。

【００３４】主制御部８０は、上記センサ類４１，４
２，５２Ｍ，５２Ｓ，１５，７０からの入力信号に基づ
いて、主操舵制御部６１Ｍおよび副操舵制御部６１Ｓを
統括制御する。この実施形態の構成では、１つの電子制
御ユニット６０内に主制御部８０と主操舵制御部６１Ｍ
とを収容してあるので、電子制御ユニットの数を少なく
することができ、それに応じてハーネスの数を少なくす
ることができる。しかも、ステアリングホイール３０に
与える反力を制御するための電子制御ユニットが備えら
れていないので、これによっても、電子制御ユニットの
数およびハーネスの数が少なくなっている。これによ
り、コストを低減できるうえ、ハーネスの断線故障等を
少なくすることができるので、故障モードの少ないシス
テムとすることができる。

【００３５】また、主制御部８０および主操舵制御部６
１Ｍは、それぞれＣＰＵを有していて、いずれか一方に
異常が生じれば、他方がその機能の少なくとも一部を補
って実行することができる。これにより、たとえば、主
制御部８０に異常が生じた場合であっても、主制御電子
制御ユニット６０の電源を遮断する必要はなく、主操舵
制御部６１Ｍによって、センサ類４１，４２，５２Ｍ，
５２Ｓ，１５，７０からの検出信号を適切に処理して副
操舵制御用電子制御ユニット８２に与えることができ
る。これにより、異常発生に伴う瞬間的な制御異常を防
止できる。

【００３６】図２に示すように、主操舵駆動回路５３Ｍ
は、主操舵アクチュエータ５１Ｍと一体化してもよい。
また、同じく図２に示されているように、主制御電子制
御ユニット６０に統合されていない副操舵制御部６１Ｓ
を有する副操舵制御用電子制御ユニット８２は、副操舵
アクチュエータ５１Ｓと一体化してもよい。これらの構
成により、ハーネスをさらに少なくすることができ、故
障モードを少なくできる。

【００３７】また、図３に示すように、主制御電子制御
ユニット６０に統合されている主操舵制御部６１Ｍに対
応した主操舵駆動回路５３Ｍは、主操舵制御部６１Ｍと
ともに、主制御電子制御ユニット６０に統合されてもよ
い。図４は、この発明の第２の実施形態に係る車両用操
舵装置の構成を示す概念図である。この図４において、
上述の図１に示された各部に対応する部分には、図１の
場合と同一の参照符号を付して示す。

【００３８】この実施形態では、副操舵アクチュエータ
およびこれに関連する構成は省かれており、ステアリン
グホイール３０に路面反力に対応した反力を与えるため
の構成が設けられている。すなわち、ステアリングホイ
ール３０には、このステアリングホイール３０に対して
路面反力に相当する反力を付与するための反力アクチュ
エータ４０が結合されている。反力アクチュエータ４０
は、ステアリングホイール３０に結合されたシャフト２
３を回転軸とする電動モータ（たとえば、三相ブラシレ
スモータ）で構成されており、そのケーシングが車体の
適所に固定されている。反力アクチュエータ４０には、
ステアリングホイール３０から入力される操舵トルクを
検出するためのトルクセンサ４１と、ステアリングホイ
ール３０の操作角を検出するための操作角センサ４２と
が付設されている。

【００３９】反力アクチュエータ４０には、駆動回路４
３から駆動電流が供給されるようになっている。さら
に、反力アクチュエータ４０を電流フィードバック制御
するために、反力制御用電子制御ユニット８３が設けら
れている。この反力制御用電子制御ユニット８３は、反
力アクチュエータ４０のための駆動回路（反力駆動回
路）４３と、この反力駆動回路４３に制御信号を与えて
反力アクチュエータ４０を電流フィードバック制御する
ための反力制御部４５とをユニット内に有している。

【００４０】この反力制御部４５は、主操舵制御部６１
Ｍとともに、主制御部８０によって統括制御されるよう
になっている。この実施形態においても、主制御部８０
および主操舵制御部６１Ｍは主制御電子制御ユニット６
０に統合されていて、互いの動作を監視し合っている。
そして、いずれか一方の制御部に異常が生じれば、他方
の正常な制御部がその機能の少なくとも一部を実行する
ようになっている。

【００４１】このようにして、この実施形態において
も、上述の第１の実施形態と同様の効果を達成できる。
図５に示すように、主操舵駆動回路５３Ｍが主操舵アク
チュエータ５１Ｍに一体化されてもよく、また、反力制
御部４５および反力駆動回路４３を含む反力制御用電子
制御ユニット８３が反力アクチュエータ４０と一体化さ
れてもよい。さらに、図６に示すように、主操舵駆動回
路５３Ｍを主操舵制御部６１Ｍとともに、主制御電子制
御ユニット６０に統合してもよいことも、上述の第１の
実施形態の場合と同様である。

【００４２】図７は、この発明の第３の実施形態に係る
車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。
この図７において、上述の図１に示された各部に対応す
る部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示
す。この実施形態では、副操舵制御部６１Ｓが主制御部
８０とともに主制御電子制御ユニット６０に統合されて
いる。副操舵駆動回路５３Ｓは、いずれの電子制御ユニ
ットからも独立して設けられている。また、主操舵アク
チュエータ５１Ｍに対応した主操舵電子制御ユニット８
１が設けられており、この主操舵電子制御ユニット８１
は、主操舵制御部６１Ｍおよび主操舵駆動回路５３Ｍを
ユニット内に有している。

【００４３】主制御部８０および副操舵制御部６１Ｓ
は、互いの動作を監視していて、いずれか一方の動作に
異常が生じたときには、他方の正常な制御部によって、
その機能の一部が代わって実行されるようになってい
る。この実施形態の構成によっても、上述の第１または
第２の実施形態と同様な効果を達成できる。また、この
実施形態についても、上述の第１または第２の実施形態
に関連して述べたのと同様な変更が可能である。

【００４４】図８は、この発明の第４の実施形態に係る
車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。
この図８において、上述の図４に示された各部に対応す
る部分には、図４の場合と同一の参照符号を付して示
す。この実施形態では、反力制御部４５が主制御部８０
とともに主制御電子制御ユニット６０に統合されてい
る。反力駆動回路４３は、いずれの電子制御ユニットか
らも独立して設けられている。また、主操舵アクチュエ
ータ５１Ｍに対応した主操舵電子制御ユニット８１が設
けられており、この主操舵電子制御ユニット８１は、主
操舵制御部６１Ｍおよび主操舵駆動回路５３Ｍをユニッ
ト内に有している。

【００４５】主制御部８０および反力制御部４５は、互
いの動作を監視していて、いずれか一方の動作に異常が
生じたときには、他方の正常な制御部によって、その機
能の一部が代わって実行されるようになっている。この
実施形態の構成によっても、上述の第１または第２の実
施形態と同様な効果を達成できる。また、この実施形態
についても、上述の第１または第２の実施形態に関連し
て述べたのと同様な変更が可能である。

【００４６】図９は、この発明の第５の実施形態に係る
車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図である。
この図９において、上述の図１に示された各部に対応す
る部分には、図１の場合と同一の参照符号を付して示
す。この実施形態では、主制御電子制御ユニット６０
は、主制御部８０、主操舵制御部６１Ｍおよび副操舵制
御部６１Ｓをユニット内に有している。そして、主操舵
駆動回路５３Ｍおよび副操舵駆動回路５３Ｓは、いずれ
の電子制御ユニットにも統合されずに設けられている。

【００４７】主制御電子制御ユニット６０では、主制御
部８０、主操舵制御部６１Ｍおよび副操舵制御部６１Ｓ
のいずれかの動作に異常が生じると、他の正常な制御部
のいずれかがその機能の少なくとも一部を代わって実行
するようになっている。このような構成によっても、上
述の第１の実施形態の場合と同様の効果を達成できる。
さらに、この実施形態では、電子制御ユニットの数がさ
らに減じられているため、コストの低減および故障モー
ドの減少の効果に関して、上述の第１ないし第４の実施
形態の場合よりも優れている。

【００４８】図１０に示すように、主操舵駆動回路５３
Ｍおよび副操舵駆動回路５３Ｓは、主操舵アクチュエー
タ５１Ｍおよび副操舵アクチュエータ５１Ｓにそれぞれ
一体化されてもよい。むろん、主操舵駆動回路５３Ｍお
よび副操舵駆動回路５３Ｓのいずれか一方のみが、対応
するアクチュエータ５１Ｍ，５１Ｓに一体化されてもよ
い。また、図１１に示すように、主操舵駆動回路５３Ｍ
および副操舵駆動回路５３Ｓは、主制御電子制御ユニッ
ト６０に統合されてもよい。むろん、主操舵駆動回路５
３Ｍおよび副操舵駆動回路５３Ｓのいずれか一方のみ
が、主制御電子制御ユニット６０に統合されてもよい。

【００４９】図１２は、この発明の第６の実施形態に係
る車両用操舵装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。この図１２において、上述の図４に示された各部に
対応する部分には、図４の場合と同一の参照符号を付し
て示す。この実施形態では、主制御電子制御ユニット６
０は、主制御部８０、主操舵制御部６１Ｍおよび反力制
御部４５をユニット内に有している。そして、主操舵駆
動回路５３Ｍおよび反力駆動回路４３は、電子制御ユニ
ットとは別に設けられている。

【００５０】主制御電子制御ユニット６０では、主制御
部８０、主操舵制御部６１Ｍおよび反力制御部４５のい
ずれかの動作に異常が生じると、他の正常な制御部のい
ずれかがその機能の少なくとも一部を代わって実行する
ようになっている。このような構成によっても、上述の
第５の実施形態の場合と同様の効果を達成できる。この
第６の実施形態に関しても、上述の第５の実施形態の場
合と同様の変更を施すことができる。

【００５１】図１３は、この発明の第７の実施形態に係
る車両用操舵装置の構成を説明するための概念図であ
る。この図１３において、上述の図１に示された各部に
対応する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付し
て示す。この実施形態では、舵取り機構１０に駆動力を
与えるアクチュエータは主操舵アクチュエータ５１Ｍの
みである。また、ステアリングホイール３０には、反力
ばね２０によって操舵抵抗が与えられるようになってい
て、電子的に制御される反力アクチュエータは設けられ
ていない。

【００５２】主操舵制御部６１Ｍは、主制御部８０とと
もに主制御電子制御ユニット６０に統合されている。そ
して、主操舵制御部６１Ｍおよび主制御部８０は相互に
監視していて、いずれか一方に異常が生じたときには、
他方の正常な制御部がその少なくとも一部の機能を代替
する。このような構成により、上述の第１の実施形態に
関連して述べた効果を達成できる。また、電子制御ユニ
ットがただ一つになるので、故障モードが著しく少なく
なり、システム全体の安定性を向上できる。

【００５３】なお、図１４に示すように、主操舵駆動回
路５３Ｍを主操舵アクチュエータ５１Ｍと一体化しても
よい。また、図１５に示すように、主操舵駆動回路５３
Ｍを、主操舵制御部６１Ｍとともに、主制御電子制御ユ
ニット６０に統合してもよい。以上、この発明の７つの
実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で
実施することもできる。たとえば、上述の実施形態で
は、操作部材としてステアリングホイール３０が用いら
れる例について説明したが、この他にも、レバーなどの
他の操作部材が用いられてもよい。

【００５４】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態に係る車両用操舵装
置の構成を説明するための概念図である。

【図２】上記第１の実施形態に対する変形例を示すブロ
ック図である。

【図３】上記第１の実施形態に対する他の変形例を示す
ブロック図である。

【図４】この発明の第２の実施形態に係る車両用操舵装
置の構成を示す概念図である。

【図５】上記第２の実施形態に対する変形例を示すブロ
ック図である。

【図６】上記第２の実施形態に対する他の変形例を示す
ブロック図である。

【図７】この発明の第３の実施形態に係る車両用操舵装
置の電気的構成を示すブロック図である。

【図８】この発明の第４の実施形態に係る車両用操舵装
置の電気的構成を示すブロック図である。

【図９】この発明の第５の実施形態に係る車両用操舵装
置の電気的構成を示すブロック図である。

【図１０】上記第５の実施形態に対する変形例を示すブ
ロック図である。

【図１１】上記第５の実施形態に対する他の変形例を示
すブロック図である。

【図１２】この発明の第６の実施形態に係る車両用操舵
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図１３】この発明の第７の実施形態に係る車両用操舵
装置の構成を説明するための概念図である。

【図１４】上記第７の実施形態に対する変形例を示すブ
ロック図である。

【図１５】上記第７の実施形態に対する他の変形例を示
すブロック図である。

【図１６】従来技術に係る車両用操舵装置の構成を説明
するためのブロック図である。

【符号の説明】

１０ 舵取り機構 ３０ ステアリングホイール ４０ 反力アクチュエータ ４３ 反力駆動回路 ４５ 反力制御部 ５０Ｍ 主操舵駆動系 ５０Ｓ 副操舵駆動系 ５１Ｍ 主操舵アクチュエータ ５１Ｓ 副操舵アクチュエータ ５３Ｍ 主操舵駆動回路 ５３Ｓ 副操舵駆動回路 ６０ 主制御電子制御ユニット ６１Ｍ 主操舵制御部 ６１Ｓ 副操舵制御部 ８０ 主制御部 ８１ 主操舵電子制御ユニット ８２ 副操舵制御用電子制御ユニット ８３ 反力制御用電子制御ユニット Ｗ 舵取り車輪

───────────────────────────────────────────────────── 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 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者 前田 真悟 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 CC34 CC35 CC46 CC48 DA03 DA15 DA24 DA63 DD17 EA01 EB11 EB12 EC23 GG01 3D033 CA13 CA16 CA17 CA20 CA21 CA31

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の操向のための操作部材と、 この操作部材とは機械的に非連結状態で設けられて、舵
   取り車輪を転舵させるための舵取り機構と、 上記舵取り機構に駆動力を与える主操舵アクチュエータ
   と、 上記主操舵アクチュエータを制御するための主操舵制御
   部と、 上記主操舵制御部を統括制御するための主制御部とを含
   み、 上記主制御部と、上記主操舵制御部とが１つの電子制御
   ユニットに統合されていることを特徴とする車両用操舵
   装置。
2. 【請求項２】上記主操舵制御部からの制御指令に基づい
   て上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部を
   さらに含み、 上記主操舵駆動部は、上記主操舵アクチュエータに統合
   されていることを特徴とする請求項１記載の車両用操舵
   装置。
3. 【請求項３】上記主操舵制御部からの制御指令に基づい
   て上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部を
   さらに含み、 上記主操舵駆動部が上記電子制御ユニットに統合されて
   いることを特徴とする請求項１記載の車両用操舵装置。
4. 【請求項４】車両の操向のための操作部材と、 この操作部材とは機械的に非連結状態で設けられて、舵
   取り車輪を転舵させるための舵取り機構と、 上記舵取り機構に駆動力を与える主操舵アクチュエータ
   と、 上記主操舵アクチュエータの故障時に上記舵取り機構に
   駆動力を与える副操舵アクチュエータと、 上記主操舵アクチュエータを制御するための主操舵制御
   部と、 上記副操舵アクチュエータを制御するための副操舵制御
   部と、 上記主操舵制御部および副操舵制御部を統括制御するた
   めの主制御部とを含み、 上記主制御部と、上記主操舵制御部および副操舵制御部
   のうちの少なくともいずれか１つとが１つの電子制御ユ
   ニットに統合されていることを特徴とする車両用操舵装
   置。
5. 【請求項５】上記主操舵制御部からの制御指令に基づい
   て上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
   と、 上記副操舵制御部からの制御指令に基づいて上記副操舵
   アクチュエータを駆動する副操舵駆動部とをさらに含
   み、 上記主操舵駆動部および副操舵駆動部のうちの少なくと
   もいずれか１つは、上記主操舵アクチュエータおよび副
   操舵アクチュエータのうちの対応するものに統合されて
   いることを特徴とする請求項４記載の車両用操舵装置。
6. 【請求項６】上記主操舵制御部からの制御指令に基づい
   て上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
   と、 上記副操舵制御部からの制御指令に基づいて上記副操舵
   アクチュエータを駆動する副操舵駆動部とをさらに含
   み、 上記主操舵制御部および副操舵制御部のうち上記電子制
   御ユニットに統合されているもののうちの少なくとも１
   つに対応する駆動部が当該電子制御ユニットに統合され
   ていることを特徴とする請求項４または５記載の車両用
   操舵装置。
7. 【請求項７】上記主操舵制御部および副操舵制御部のう
   ち上記電子制御ユニットに統合されていないものが、上
   記主操舵アクチュエータおよび副操舵アクチュエータの
   うちの対応するものに統合されていることを特徴とする
   請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用操舵装置。
8. 【請求項８】車両の操向のための操作部材と、 この操作部材とは機械的に非連結状態で設けられて、舵
   取り車輪を転舵させるための舵取り機構と、 上記舵取り機構に駆動力を与える主操舵アクチュエータ
   と、 上記操作部材に路面反力に対応した反力を与える反力ア
   クチュエータと、 上記主操舵アクチュエータを制御するための主操舵制御
   部と、 上記反力アクチュエータを制御するための反力制御部
   と、 上記主操舵制御部および反力制御部を統括制御するため
   の主制御部とを含み、 上記主制御部と、上記主操舵制御部および反力制御部の
   うちの少なくともいずれか１つとが１つの電子制御ユニ
   ットに統合されていることを特徴とする車両用操舵装
   置。
9. 【請求項９】上記主操舵制御部からの制御指令に基づい
   て上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
   と、 上記反力制御部からの制御指令に基づいて上記反力アク
   チュエータを駆動する反力駆動部とをさらに含み、 上記主操舵駆動部および反力駆動部のうちの少なくとも
   いずれか１つは、上記主操舵アクチュエータおよび反力
   アクチュエータのうちの対応するものに統合されている
   ことを特徴とする請求項８記載の車両用操舵装置。
10. 【請求項１０】上記主操舵制御部からの制御指令に基づ
    いて上記主操舵アクチュエータを駆動する主操舵駆動部
    と、 上記反力制御部からの制御指令に基づいて上記反力アク
    チュエータを駆動する反力駆動部とをさらに含み、 上記主操舵制御部および反力制御部のうち上記電子制御
    ユニットに統合されているもののうちの少なくとも１つ
    に対応する駆動部が当該電子制御ユニットに統合されて
    いることを特徴とする請求項８または９記載の車両用操
    舵装置。
11. 【請求項１１】上記主操舵制御部および反力制御部のう
    ち上記電子制御ユニットに統合されていないものが、上
    記主操舵アクチュエータおよび反力アクチュエータのう
    ちの対応するものに統合されていることを特徴とする請
    求項８ないし１０のいずれかに記載の車両用操舵装置。