JP2005132166A - 伝達比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力軸と出力軸との連結を断つ際に、スイッチングトランジスタから発生するスイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 マイコン３１は、ＩＧスイッチ９がオンされた時、即ち入力軸１１と出力軸１３との連結を断つために、連結ピン２１を作動させる際に、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％にしてソレノイドコイル２に最大電流が流れるように制御している。これにより、スイッチングトランジスタ３２４がスイッチングせず、スイッチングトランジスタ３２４からスイッチング音が発生しないため、スイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両のステアリングホイールからのステアリング角の伝達比を可変させる伝達比可変操舵装置に関する。

従来より、伝達比可変操舵装置は、ステアリングと接続される入力軸と、転舵輪側と接続される出力軸と、入力軸の回転角に対して出力軸の回転角を可変させる電動モータと、入力軸と出力軸とを連結させる連結ピンと、入力軸と出力軸との連結を断つために連結ピンを作動させる励磁コイルと、電動モータ及び励磁コイルに流れる電流をディーティー制御するために、スイッチングトランジスタを駆動するためのＰＷＭ駆動信号を生成する制御部とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２７８０８７号公報（第３頁右欄第４７行〜第６頁右欄第２２行、第１図〜第５図）

ところが、一般的に伝達比可変操舵装置では、励磁コイルに流れる電流を制御するために、スイッチングトランジスタをデューティー制御しているが、スイッチングトランジスタを駆動するＰＷＭ駆動信号の周波数が可聴周波数領域内の周波数（例えば１ｋＨｚ）であるために、スイッチングトランジスタから発生するスイッチング音が可聴周波数領域内となってしまう。そのため、特にイグニッションスイッチがオンされた時、即ち連結ピンを作動させて入力軸と出力軸との連結を断つ際には、車両が静止していることから、エンジン回転数が低く、車室内は比較的静かな状態であるため、スイッチングトランジスタから発生するスイッチング音によって乗員に不快感を与えてしまうという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、入力軸と出力軸との連結を断つ際に、スイッチングトランジスタから発生するスイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１では、ステアリングに接続される入力軸と、転舵輪側に接続される出力軸と、入力軸と出力軸とを連結する連結手段と、入力軸と出力軸との連結を断つために連結手段を作動させるための励磁コイルと、励磁コイルに流れる電流をデューティー制御するために、スイッチング素子を駆動するＰＷＭ駆動信号を生成する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、入力軸と出力軸との連結を断つために、連結手段を作動させる際に、制御部は、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を１００％にしてスイッチング素子を駆動させることを特徴としている。

この構成により、入力軸と出力軸との連結を断つために、連結手段を作動させる際に、制御部がＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を１００％にしてスイッチング素子を駆動させることで、スイッチング素子がスイッチングしないため、スイッチング素子からスイッチング音が発生せず、乗員に不快感を与えることを防止できる。

さらに、スイッチング素子がスイッチングすることとは、オンからオフに切り替わることであり、スイッチング素子のオンからオフへの切り替わりは、即座に切り替わらず、オンからオフへ切り替わっている間に、スイッチング素子に無駄な電流が流れてスイッチング素子が発熱するが、本構成では、スイッチング素子がスイッチングしないため、スイッチングによるスイッチング素子の発熱を防止できる。

また、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比が１００％であるため、励磁コイルには、最大電流が流れ、連結手段が素早く作動されるため、入力軸と出力軸との連結が断たれる時間が短くなり、即座に装置を動作させることができる。さらに、例えば連結手段を引き抜き難い場合には、連結手段を作動させる力が小さいと連結手段を引き抜くことができず、入力軸と出力軸との連結を断つことができないが、本構成では、連結手段を作動させる力が最大であるため、確実に入力軸と出力軸との連結を断つことができる。

請求項２では、入力軸と出力軸との連結が断たれたか否かを判断する連結状態判断手段を有し、連結状態判断手段が入力軸と出力軸との連結が断たれたと判断した時に、制御部は、励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧に基づいて、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて励磁コイルに流れる電流をデューティー制御し、且つＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることを特徴としている。

この構成により、連結状態判断手段で入力軸と出力軸との連結が断たれたと判断した時には、制御部が電源の電圧に基づいてＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて励磁コイルに流れる電流をデューティー制御することから、常にＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％で駆動されないため、励磁コイルに流れる電流も常に最大電流が流れず、消費電力を抑えることができる。さらに、制御部は、ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることから、スイッチング素子をスイッチングして駆動させても、スイッチング素子から可聴周波数領域内のスイッチング音が発生しないため、入力軸と出力軸との連結が断たれた後も乗員に不快感を与えることを防止できる。

また、上記課題を解決するために、請求項３では、ステアリングに接続される入力軸と、転舵輪側に接続される出力軸と、入力軸と出力軸とを連結する連結手段と、入力軸と出力軸との連結を断つために連結手段を作動させるための励磁コイルと、連結手段を作動させて連結手段を保持する保持電流が励磁コイルに流れるように、スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ駆動信号を生成する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、制御部は、入力軸と出力軸との連結を断つために、連結手段を作動させる際に、ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にし、且つ励磁コイルに保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比でスイッチング素子を駆動させることを特徴としている。

この構成により、入力軸と出力軸との連結を断つために、連結手段を作動させる際に、制御部がＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にしてスイッチング素子を駆動させることで、スイッチング素子から可聴周波数領域内のスイッチング音が発生せず、乗員に不快感を与えることを防止できる。

さらに、制御部が励磁コイルに保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比でスイッチング素子を駆動させることで、励磁コイルには、保持電流よりも大きい電流が流れ、連結手段が素早く作動されるため、入力軸と出力軸との連結が断たれる時間が短くなり、即座に装置を動作させることができる。さらに、例えば連結手段を引き抜き難い場合には、連結手段を作動させる力が小さいと連結手段を引き抜くことができず、入力軸と出力軸との連結を断つことができないが、本構成では、連結手段を作動させる力が連結手段を保持させる際に比べて大きいため、確実に入力軸と出力軸との連結を断つことができる。

また、請求項４では、励磁コイルに保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比とは、予め設定された一定のオンデューティー比であることを特徴としている。

この構成により、装置の仕様に応じて簡単に励磁コイルに保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を設定することができる。
また、請求項５では、制御部は、励磁コイルに所定の保持電流が流れるように、励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧に基づいて、ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて励磁コイルに流れる電流を制御することを特徴としている。

この構成により、制御部が電源の電圧に基づいてＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて励磁コイルに流れる保持電流をデューティー制御することから、常にＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％で駆動されないため、消費電力を抑えることができる。

また、請求項６では、制御部は、励磁コイルに所定の保持電流を流す際にもＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることを特徴としている。

この構成により、励磁コイルに所定の保持電流を流す際にもスイッチング素子から可聴周波数領域内のスイッチング音が発生しないため、スイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる。

図１は、車両の操舵機構の構成図である。図２は、伝達比可変操舵装置１の伝達比可変ユニット１２の軸方向断面図である。図３は、伝達比可変操舵装置１全体の回路構成を示したブロック図である。図４は、ソレノイド駆動回路３２の回路構成を示した図である。

先ず、図１及び図２に基づいて、車両の車速によって転舵輪の転舵角を可変させる伝達比可変操舵装置１が搭載された車両の操舵機構の全体構成について説明する。図１に示すように、車両のステアリング１０が入力軸１１の上端に接続されている。また、入力軸１１の下端と出力軸１３の上端とが伝達比可変ユニット１２を介して接続されている。また、出力軸１３の下端には、図示しないピニオンが設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１５内でラック１６に噛合されている。ラック１６の両端には、それぞれ図示しないタイロッド及びアームを介して転舵輪１７が接続されている。

入力軸１１には、ステアリング１０の操舵角を検出する舵角センサ６が設けられ、一方、出力軸１３には、転舵輪１７の転舵角を検出する出力角センサ１４が設けられている。これら舵角センサ６及び出力角センサ１４により検出されたステアリング１０の操舵角及び転舵輪１７の転舵角は、ＥＣＵ３に入力される。さらに、ＥＣＵ３には、車載ＬＡＮ７からの車速信号ＳＨ及びエンジン回転数信号ＥＧが入力される。そして、ＥＣＵ３は、この伝達比可変ユニット１２を制御するための制御信号を出力する。

伝達比可変ユニット１２は、図２に示すように、周知のブラシレスモータである電動モータ４及び減速機構５を備えて構成され、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて、電動モータ４を回転させて出力軸１３の回転角を可変させるものである。また、電動モータ４は、モータハウジング４４内に設けられたステータ４３とロータ４２とを備えて構成されている。また、モータハウジング４４のステアリング１０側の内周には、連結手段を成す連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させるためのソレノイドコイル２が設けられている。このソレノイドコイル２は、ＥＣＵ３から指令により連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させる。また、ロータ４２の端面には、連結ピン２１が係合される係合部４２ａが設けられている。

以上説明した操舵機構では、先ず、車載ＬＡＮ７からの車速信号ＳＨ及びエンジン回転数信号ＥＧと舵角センサ６により検出された操舵角とがＥＣＵ３に入力されると、ＥＣＵ３は、これらの情報に基づき、目標舵角の演算を行う。この目標舵角に基づくモータ制御指令がＥＣＵ３より伝達比可変ユニット１２に出力される。このモータ制御指令により伝達比可変ユニット１２の電動モータ４が駆動され、転舵輪１７に対して目標舵角に対応した転舵角を与える。そして、ＥＣＵ３は、出力角センサ１４より転舵輪１７の実際の転舵角を検出して、確実に目標舵角に対応した転舵角を転舵輪１７に与えることができるようにフィードバックされる。この際、ソレノイドコイル２は、オン状態であり、連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に後退させている。つまり、モータハウジング４４とロータ４２との連結は解除されている。

また、ＥＣＵ３がＩＧスイッチ９のオフもしくは伝達比可変ユニット１２の異常（例えば、ソレノイドコイル２の地絡）を検出すると、ＥＣＵ３は、ソレノイドコイル２に対してソレノイドコイル２に電流が流れないように指令を出力する。これにより、ソレノイドコイル２には、電流が流れず、連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進させる。そして、連結ピン２１は、ロータ４２に設けられた係合部４２ａと係合されて、モータハウジング４４とロータ４２とが連結される。

次に、図３に基づいて、伝達比可変操舵装置１の構成について説明する。

伝達比可変操舵装置１は、ソレノイドコイル２、ＥＣＵ３、電動モータ４及び減速機構５から構成されている。

ソレノイドコイル２は、励磁コイルを成し、後述するＥＣＵ３のソレノイド駆動回路３２に接続されており、ソレノイド駆動回路３２を介してバッテリ８からソレノイドコイル２に電流が流れ、上述の連結ピン２１を作動させる。

ＥＣＵ３は、制御部を成し、上述の舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２及び電動モータ４に流れる電流をデューティー制御するものであって、マイコン３１、ソレノイド駆動回路３２、リレー３３、駆動回路３４、電源回路３５、電圧検出回路３６、電流検出回路３７、通信Ｉ／Ｆ３８、舵角検出回路３９、モータ駆動回路５０、電流検出回路５１、モータ端子電圧検出回路５２及び電気角検出回路５３から構成されている。

マイコン３１は、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、電動モータ４に流れる電流をディーティー制御するためのＰＷＭ駆動信号を生成する。さらに、マイコン３１は、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの情報に基づいて、ソレノイドコイル２に流す指令電流値を決定し、ソレノイドコイル２に指令電流値が流れるように、バッテリ８の電圧値に基づいてソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御するＰＷＭ駆動信号を生成している。なお、バッテリ８の電圧値は、常に一定でなく変動するため、マイコン３１が予め記憶しているマップに基づいて、バッテリ８の電圧値が小さいときに、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を大きくして、ソレノイドコイル２に指令電流値を流すように制御している。また、マイコン３１は、ＩＧスイッチ９がオンされた時、即ち入力軸１１と出力軸１３との連結を断つために、連結ピン２１を作動させる際に、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％にしてソレノイドコイル２に最大電流が流れるように制御している。

また、マイコン３１は、連結ピン２１を作動させて、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれたか否かを判断する連結状態判断手段３１１を有している。

ソレノイド駆動回路３２は、マイコン３１からのＰＷＭ駆動信号に基づき、ソレノイドコイル２に流れる実電流をディーティー制御して連結手段２１を作動させるためのものであって、リレー３３を介してバッテリ８と接続されている。

リレー３３は、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との間に設けられ、オンすることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２とを接続させ、オフすることで、バッテリ８とソレノイド駆動回路３２との接続を遮断させる。

駆動回路３４は、マイコン３１からの信号によって、リレー３３をオンもしくはオフさせるためのものである。

電源回路３５は、ＩＧスイッチ９を介してバッテリ８と接続され、バッテリ８からの電流をマイコン３１に供給させるためのものである。

電圧検出回路３６は、バッテリ８の電圧値を検出し、検出した検出値をマイコン３１に入力している。

電流検出回路３７は、バッテリ８からモータ駆動回路５０に電流を供給すると共に、その電流値を検出し、検出した電流値をマイコン３１に入力している。

通信Ｉ／Ｆ３８は、車載ＬＡＮ７からの車速信号ＳＨ及びエンジン回転数信号ＥＧをマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した車速信号ＳＨ及びエンジン回転数信号ＥＧをマイコン３１に入力している。

舵角検出回路３９は、舵角センサ６からの信号をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した舵角信号をマイコン３１に入力している。

モータ駆動回路５０は、三相ブリッジ回路を構成する６つのスイッチングトランジスタを有し、マイコン３１からのＰＷＭ駆動信号に基づいて、６つのスイッチングトランジスタをデューティー制御して電動モータ４を駆動させるものである。

電流検出回路５１は、モータ駆動回路５０の６つのスイッチングトランジスタに流れる電流を検出し、検出した電流値をマイコン３１に入力している。

モータ端子電圧検出回路５２は、モータ駆動回路５０の６つのスイッチングトランジスタの電圧を検出し、検出した電圧値をマイコン３１に入力している。

電気角検出回路５３は、出力角センサ１４で検出した転舵角をマイコン３１が認識できるように変換し、この変換した転舵角信号をマイコン３１に入力している。

伝達比可変操舵装置１の作動としては、ＩＧスイッチ９がオンされると、マイコン３１がソレノイド駆動回路３２にデューティー比１００％のＰＷＭ駆動信号を発し、ソレノイドコイル２に最大電流を流す。そして、連結状態判断手段３１１が入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれたと判断すると、マイコン３１がソレノイド駆動回路３２でソレノイドコイル２に流れる実電流をデューティー制御することで、連結ピン２１を保持させる。そして、舵角センサ６及び車載ＬＡＮ７からの信号に基づいて電動モータ４を回転させることで、電動モータ４の回転力が減速機構５を介して出力軸１３に伝達され、転舵輪の転舵角を可変させる。

次に、ソレノイド駆動回路３２の構成について図４に基づいて説明する。

ソレノイド駆動回路３２は、抵抗３２１、第１の配線３２２、電流制限手段３２３、スイッチングトランジスタ３２４、ダイオード３２５、電源電圧検出手段３２６、端子電圧検出手段３２７及び第２の配線３２８から構成されている。

抵抗３２１は、第２の配線３２８に設けられている。第１の配線３２２は、ソレノイドコイル２の一端とバッテリ８とを結ぶ電線であって、ソレノイドコイル２に連結ピン２１を作動させるための電流が流れる。

電流制限手段３２３は、第１の配線３２２に設けられ、トランジスタ３２３ａと抵抗３２３ｂとから構成されている。そして、トランジスタ３２３ａのエミッタ端子がリレー３３と、コレクタ端子がソレノイドコイル２の一端と、ベース端子が抵抗３２３ｂを介してグランドとにそれぞれ電気的に接続されている。

スイッチングトランジスタ３２４は、マイコン３１からのソレノイドコイル２に流す指令電流値に対応するＰＷＭ駆動信号によって、ソレノイドコイル２に電流を流すものである。

ダイオード３２５は、ソレノイドコイル２の両端に接続されている。

電源電圧検出手段３２６は、抵抗３２６ａ、３２６ｂを有し、抵抗３２６ａの一端がリレー３３と電気的に接続され、他端が抵抗３２６ｂの一端と電気的に接続されている。また、抵抗３２６ｂの他端がグランドと接続されており、互いに電気的に接続される抵抗３２６ａの他端と抵抗３２６ｂの一端とがマイコン３１と電気的に接続されている。

端子電圧検出手段３２７は、抵抗３２７ａ、３２７ｂを有し、抵抗３２７ａの一端がソレノイドコイル２の他端と電気的に接続され、他端が抵抗３２７ｂの一端と電気的に接続されている。また、抵抗３２７ｂの他端がグランドと電気的に接続されており、互いに電気的に接続される抵抗３２７ａの他端と抵抗３２７ｂの一端とがマイコン３１と電気的に接続されている。

第２の配線３２８は、ソレノイドコイル２の一端とバッテリ８とを結ぶ電線であって、マイコン３１に電流を供給している。

次に、本発明部分であるマイコン３１の処理手順を図５のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１００では、ＩＧスイッチ９がオフ状態からオンされたか否か判定し、ＩＧスイッチ９がオンされたときには、ステップＳ１０１に進み、ＩＧスイッチ９がオンされていなければ、ステップＳ１００に戻る。

ステップＳ１０１では、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％にしてソレノイド駆動回路３２のスイッチングトランジスタ３２４を駆動し、ステップＳ１０２に進む。なお、この際、ソレノイドコイル２には、バッテリ８から最大電流が流れるため、連結ピンが最大の力で作動する。

ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で連結ピン２１を作動させて、入力軸１１と出力軸１２との連結が断たれたか否かを連結状態判定手段３１１が判定し、入力軸１１と出力軸１２との連結が断たれたと判定したときには、ステップＳ１０３に進み、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれていないと判定したときには、ステップＳ１０１に戻る。なお、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれるとは、連結ピン２１が電動モータ４のロータ４２の係合部４２ａから引き抜かれることである。

ステップＳ１０３では、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するためのＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数とし、ステップＳ１０４に進む。なお、本実施例では、ＰＷＭ駆動信号の周波数を２０ｋＨｚにすることで、ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外にしている。

ステップＳ１０４では、電源電圧検出手段３２６によってバッテリ８の電圧を読み込み、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で読み込んだバッテリ８の電圧から予め記憶されているマップに基づいて、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するＰＷＭ駆動信号のデューティー比を決定して出力し、ステップＳ１０６に進む。なお、マップには、連結ピン２１を最低限保持する一定の保持電流がソレノイドコイル２に流れるように、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比がバッテリ８の電圧に基づいて、予め記憶されている。

ステップＳ１０６では、ＩＧスイッチ９がオン状態からオフされたか否か判定し、ＩＧスイッチ９がオフされたときには、ステップＳ１０７に進み、ＩＧスイッチ９がオンされていなければ、ステップＳ１０３に戻る。
ステップＳ１０７では、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するＰＷＭ駆動信号のデューティー比を０にしてステップＳ１００に戻り、上述した処理を繰り返し行う。

［実施例１の効果］
以上説明したように、マイコン３１は、入力軸１１と出力軸１３との連結を断つために、連結手段を作動させる際に、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を１００％にしてスイッチングトランジスタ３２４を駆動していることから、スイッチングトランジスタ３２４がスイッチングしないため、スイッチングトランジスタ３２４からスイッチング音が発生せず、スイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる。

さらに、スイッチングトランジスタ３２４がスイッチングすることとは、オンからオフに切り替わることであり、そのスイッチングトランジスタ３２４のオンからオフへの切り替わりは、即座に切り替わらず、オンからオフへ切り替わっている間に、スイッチングトランジスタ３２４に無駄な電流が流れてスイッチングトランジスタ３２４が発熱するが、本実施例では、スイッチングトランジスタ３２４自体がスイッチングしないため、スイッチングによるスイッチングトランジスタ３２４の発熱を防止することができる。

また、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比が１００％であるため、ソレノイドコイル２には、バッテリ８から最大電流が流れるため、連結ピン２１が素早く作動され、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれる時間を短縮でき、即座に伝達比可変操舵装置１を動作させることができる。

さらに、例えば連結ピン２１が電動モータ４の係合部４２ａの内側に引っ掛かってしまった場合には、連結ピン２１を作動させる力が小さいと連結ピン２１を引き抜くことができず、入力軸１１と出力軸１３との連結を断つことができないが、本実施例では、連結ピン２１が最大の力で作動されるため、連結ピン２１を確実に係合部４２ａから引き抜くことができ、入力軸１１と出力軸１３との連結を断つことができる。

また、連結状態判断手段３１１で連結ピン２１が作動されて入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれたと判断した時には、マイコン３１がバッテリ電圧に基づいて、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を可変させてソレノイドコイル２に流れる電流をデューティー制御することから、消費電力を抑制しつつ、連結ピン２１を保持することができる。さらに、この際、マイコン３１は、ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることから、スイッチングトランジスタ３２４をスイッチングして駆動させたとしても、スイッチングトランジスタから可聴周波数領域内のスイッチング音が発生しないため、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれた後も、スイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる。

図６は、本実施例のマイコン３１の処理手順を示したフローチャートである。なお、ここでは、実施例１と同様な箇所は省略し、相違する部分についてのみ説明する。

本発明部分である本実施例のマイコン３１の処理手順を図６のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ２００では、実施例１のステップＳ１００と同様に、ＩＧスイッチ９がオフ状態からオンされたか否か判定し、ＩＧスイッチ９がオンされたときには、ステップＳ２０１に進み、ＩＧスイッチ９がオンされていなければ、ステップＳ２００に戻る。

ステップＳ２０１では、実施例１のステップＳ１０３と同様に、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するためのＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数とし、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を８０％よりも大きくしてソレノイド駆動回路３２のスイッチングトランジスタ３２４を駆動し、ステップＳ２０３に進む。ここでのＰＷＭ駆動信号のデューティー比は、連結ピン２１を最低限保持する保持電流よりも大きい電流が流れる一定のデューティー比に予め設定されており、伝達比可変操舵装置１の仕様に応じて例えば７０％や９０％に変更させてもよい。

ステップＳ２０３では、実施例１のステップＳ１０２と同様に、入力軸１１と出力軸１２との連結が断たれたか否かを連結状態判定手段３１１が判定し、入力軸１１と出力軸１２との連結が断たれたと判定したときには、ステップＳ２０４に進み、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれていないと判定したときには、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４では、実施例１のステップＳ１０４と同様に、電源電圧検出手段３２６によってバッテリ８の電圧を読み込み、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、実施例１のステップＳ１０５と同様に、ステップＳ２０４で読み込んだバッテリ８の電圧から予め記憶されているマップに基づいて、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するＰＷＭ駆動信号のデューティー比を決定して出力し、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、実施例１のステップＳ１０６と同様に、ＩＧスイッチ９がオン状態からオフされたか否か判定し、ＩＧスイッチ９がオフされたときには、ステップＳ２０７に進み、ＩＧスイッチ９がオンされていなければ、ステップＳ２０４に戻る。

ステップＳ２０７では、スイッチングトランジスタ３２４を駆動するＰＷＭ駆動信号のデューティー比を０にしてステップＳ２００に戻り、上述した処理を繰り返し行う。

［実施例２の効果］
本実施例では、入力軸１１と出力軸１３との連結を断つために、連結ピン２１を作動させる際及び連結ピン２１を作動させた後に、マイコン３１がＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数（２０ｋＨｚ）にしてスイッチングトランジスタ３２４を駆動させることで、スイッチングトランジスタ３２４から可聴周波数領域内のスイッチング音が発生せず、スイッチング音によって乗員に不快感を与えることを防止できる。

さらに、マイコン３１が連結ピン２１を最低限保持する保持電流よりも大きい電流を流すデューティーでスイッチングトランジスタ３２４を駆動させることで、ソレノイドコイル２には、バッテリ８から連結ピン２１を最低限保持する保持電流よりも大きい電流が流れ、連結ピン２１が素早く作動されるため、入力軸１１と出力軸１３との連結が断たれる時間が短くなり、即座に伝達比可変操舵装置１を動作させることができる。さらに、例えば連結ピン２１が係合部４２ａに引っ掛かってしまった場合には、連結ピン２１を作動させる力が小さいと連結ピン２１を係合部４２ａから引き抜くことができず、入力軸１１と出力軸１３との連結を断つことができないが、本実施例では、連結ピン２１を作動させる力が連結ピン２１を保持する際に比べて大きいため、確実に入力軸１１と出力軸１３との連結を断つことができる。

また、ソレノイドコイル２に連結ピン２１を最低限保持する保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のデューティー比は、予め設定された一定のデューティー比であることから、伝達比可変操舵装置１の仕様に応じてソレノイドコイル２に連結ピン２１を最低限保持する保持電流よりも大きい電流を流すＰＷＭ駆動信号のデューティー比を適宜設定することができる。

なお、以上説明した実施例１及び２でのＰＷＭ駆動信号のデューティー比は、特許請求の範囲のオンデューティー比に相当している。

なお、実施例１及び２では、連結ピン２１を回転軸４１の軸方向と平行な方向に前進もしくは後退させているが、入力軸１１と出力軸１３とを連結状態もしくは非連結状態にすることができるように、連結ピン２１を作動させていればよい。

車両の操舵機構の構成図である。 伝達比可変操舵装置の伝達比可変ユニットの軸方向断面図である。 伝達比可変操舵装置全体の回路構成を示したブロック図である。 ソレノイド駆動回路の回路構成を示した図である。 マイコンの処理手順を示したフローチャートである。（実施例１） マイコンの処理手順を示したフローチャートである。（実施例２）

符号の説明

１…伝達比可変操舵装置、２…ソレノイドコイル、３…制御部、４…電動モータ、２１…連結ピン、３１…マイコン、３１１…連結状態判断手段

Claims (6)

1. ステアリングに接続される入力軸と、
   転舵輪側に接続される出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸とを連結する連結手段と、
   前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために前記連結手段を作動させるための励磁コイルと、
   前記励磁コイルに流れる電流をデューティー制御するために、スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ駆動信号を生成する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、
   前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために、前記連結手段を作動させる際に、前記制御部は、前記ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を１００％にして前記スイッチング素子を駆動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
2. 前記入力軸と前記出力軸との連結が断たれたか否かを判断する連結状態判断手段を有し、
   前記連結状態判断手段が前記入力軸と前記出力軸との連結が断たれたと判断した時に、前記制御部は、前記励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧に基づいて、前記ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて前記励磁コイルに流れる電流をデューティー制御し、且つ前記ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることを特徴とする請求項１記載の伝達比可変操舵装置。
3. ステアリングに接続される入力軸と、
   転舵輪側に接続される出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸とを連結する連結手段と、
   前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために前記連結手段を作動させるための励磁コイルと、
   前記連結手段を作動させて前記連結手段を保持する保持電流が前記励磁コイルに流れるように、スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ駆動信号を生成する制御部とを備えた伝達比可変操舵装置において、
   前記制御部は、前記入力軸と前記出力軸との連結を断つために、前記連結手段を作動させる際に、前記ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にし、且つ前記励磁コイルに前記保持電流よりも大きい電流を流す前記ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比で前記スイッチング素子を駆動させることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
4. 前記励磁コイルに前記保持電流よりも大きい電流を流す前記ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比とは、予め設定された一定のオンデューティー比であることを特徴とする請求項３記載の伝達比可変操舵装置。
5. 前記制御部は、前記励磁コイルに所定の前記保持電流が流れるように、前記励磁コイルに電流を供給するための電源の電圧に基づいて、前記ＰＷＭ駆動信号のオンデューティー比を可変させて前記励磁コイルに流れる電流を制御することを特徴とする請求項３又は４記載の伝達比可変操舵装置。
6. 前記制御部は、前記励磁コイルに所定の前記保持電流を流す際にも前記ＰＷＭ駆動信号の周波数を可聴周波数領域外の周波数にすることを特徴とする請求項５記載の伝達比可変操舵装置。

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