JP5515851B2

JP5515851B2 - 電動式ステアリング位置調整装置及び車両

Info

Publication number: JP5515851B2
Application number: JP2010041332A
Authority: JP
Inventors: 賢一島田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP2011178184A

Description

本発明は、ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を、電動モータを使用して位置調整するようにした電動式ステアリング位置調整装置、及びそれを備えた車両に関する。

この種の電動式ステアリング位置調整装置としては、例えばエンジンオフでキーシリンダから車両キーを抜いたり、運転席側のドアを開くための動作をしたりすると、制御装置は降車要求がなされているものと判断し、自動でチルトアップするとともに、ステアリングホイールが前進して乗降性を向上させるようにした構成が知られている。
このような電動式ステアリング位置調整装置として、例えばチルト用モータ及びテレスコ用モータを設けて、チルト動作及びテレスコ動作を電動的に行うために、チルト用モータ及びテレスコ用モータに、４つの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成されるフルブリッジ回路を個別に接続し、各フルブリッジ回路を構成する４つの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）をパルス幅変調（ＰＷＭ）信号で駆動することにより、チルト用モータ及びテレスコ用モータに供給する電流を任意に制御して、モータ速度を可変するようにしたステアリング位置調整制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３０４７５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、チルト用モータ及びテレスコ用モータのそれぞれを個別に設けた４つの電界効果トランジスタを有するフルブリッジ回路で駆動するので、チルト用モータ及びテレスコ用モータを任意の速度で駆動することが可能であるが、チルト用モータ及びテレスコ用モータのそれぞれに個別にフルブリッジ回路を必要とするので、計８個の電界効果トランジスタが必要となり、これら電界効果トランジスタはメカニカルリレーに比較して高価であるので、部品コストが嵩むとともに、フルブリッジ回路をパルス幅変調（ＰＷＭ）信号によってスイッチング動作させるには電界効果トランジスタのゲートを駆動するためのプリドライバ回路も必要であり、電動式ステアリング位置調整装置全体の製造コストが嵩み、最近の低コスト化の要求に応えられないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成でステアリングホイールのチルト動作及びテレスコピック動作の少なくとも一方を可変速度動作させることができる電動式ステアリング位置調整装置及び車両を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動式ステアリング位置調整装置は、ステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、該姿勢調整機構の位置調整のための位置調整指令を設定する位置調整指令設定手段と、該位置調整指令設定手段で設定された位置調整指令に基づいて目標速度を得るように前記電動モータを駆動するモータ制御手段とを備え、前記モータ制御手段は、前記電動モータに電流を供給するリレーブリッジ回路と、該リレーブリッジ回路のグランド側に介挿された１個のスイッチング素子と、前記位置調整指令設定手段の位置調整指令に基づいて前記リレーブリッジ回路を制御するとともに、前記スイッチング素子を目標速度に応じてスイッチング動作させる動作制御手段とを備える。また、前記位置調整指令設定手段は、ステアリング移動位置を設定するステアリング位置移動スイッチと、外部から入力されるステアリング動作要求に基づいて位置調整指令を設定する外部指令設定手段とを備え、前記ステアリング位置移動スイッチのステアリング移動位置に基づいて設定された位置調整指令及びこれに対応する第１目標速度、並びに前記外部指令設定手段で設定された位置調整指令及びこれに対応する前記第１目標速度よりも速い第２目標速度を前記動作制御手段に出力する。

さらにまた、請求項２に係る電動ステアリング位置調整装置は、請求項１に係る発明において、前記動作制御手段は、前記リレーブリッジ回路を制御する際に、前記スイッチング素子をオフ状態とした後に、前記リレーブリッジ回路を制御するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項３に係る車両は、上記のいずれかの電動ステアリング位置調整装置を備えることを特徴としている。

本発明によれば、電動モータを駆動するリレーブリッジ回路と、このリレーブリッジ回路のグランド側に１個のスイッチング素子を接続し、動作制御手段で位置調整指令に基づいてリレーブリッジ回路を制御するとともに、スイッチング素子を目標速度に応じてスイッチング動作させるので、モータ制御手段を簡易な構成としながら電動モータを可変速度駆動することができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。本発明に適用し得る制御回路を示すブロック図である。図２のマイクロコンピュータで実行するモータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。図２のモータ駆動回路の具体的構成を示す回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す電動式ステアリング装置の概略構成図である。この電動式ステアリング装置１は、いわゆる首振りチルト方式を採用しており、ステアリングホイール２から延びてステアリングギア（図示せず）に連結されたステアリングシャフト３をその軸の周りに回転可能に保持する三つのステアリングコラム、すなわち、アッパコラム４，ミドルコラム５，ロアコラム６を備えている。そして、各コラム４，５，６の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト３、ひいてはステアリングホイール２が所望の位置に保持される。

アッパコラム４は、内部空間にステアリングシャフト３のユニバーサルジョイント（図示せず）を収容している。アッパコラム４は、ミドルコラム５の後端に形成されたフォーク部５１にチルトヒンジピン５１ａを介してチルト可能に取り付けられている。すなわち、アッパコラム４を、チルトヒンジピン５１ａを支点として適宜揺動させることにより、ステアリングホイール２のチルト位置を調節することができる。

ミドルコラム５は、ロアコラム６に内嵌・保持され、アッパコラム４を支持するフォーク部５１と共に軸線方向に摺動可能になっている。すなわち、車体側に固定されたロアコラム６に対してミドルコラム５を適宜進退させることにより、アッパコラム４がステアリングシャフト３と共にその軸方向に移動し、ステアリングホイール２のテレスコピック位置を調節することができる。

アッパコラム４のチルト位置は、電動チルト機構７によって調節される。この電動チルト機構７は、ギアボックス７０が付設された例えば直流モータで構成されるチルト用電動モータ７１と、このチルト用電動モータ７１に駆動される伸縮ロッド装置７２とを備えている。
伸縮ロッド装置７２から延びるアクチュエータロッド７２ａは、チルト用電動モータ７１の回転に応じて伸縮される。

伸縮ロッド装置７２の前端部は、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２にピン５３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド７２ａの後端部は、アッパコラム４に固定されたブラケット４２にピン４３で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置７２からアクチュエータロッド７２ａを徐々に繰り出せば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を上向きに徐々に傾けることができる。一方、伸縮ロッド装置７２中にアクチュエータロッド７２ａを徐々に収納すれば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を下向きに徐々に傾けることができる。

アッパコラム４のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ７と略同一構造の電動テレスコピック機構８によって調節される。すなわち、この電動テレスコピック機構８は、ギアボックス８０が付設された例えば直流モータで構成されるテレスコ用電動モータ８１と、このテレスコ用電動モータ８１に駆動される伸縮ロッド装置８２とを備えている。

伸縮ロッド装置８２の前端部は、ロアコラム６に固定されたブラケット６２にピン６３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド８２ａの後端部は、ミドルコラム５のフォーク部５１に固定されたブラケット５５にピン５６で枢着されており、ヒンジを構成している。
したがって、伸縮ロッド装置８２からアクチュエータロッド８２ａを繰り出せば、ミドルコラム５がロアコラム６から繰り出されることになり、ステアリングホイール２を後退させることができる。

一方、伸縮ロッド装置８２内にアクチュエータロッド８２ａを収納すれば、ミドルコラム５がロアコラム６に繰り込まれることになり、ステアリングホイール２を前進させることができる。
なお、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２は、ロアコラム６に形成された溝６ａに案内され、ミドルコラム５と共にロアコラム６に対して軸線方向に沿って摺動できるようになっている。

そして、チルト用電動モータ７１及びテレスコ用電動モータ８１は、図２に示す制御手段としての制御装置１００によって駆動制御される。この制御装置１００は、動作制御手段としてのマイクロコンピュータ１０１を備えている。このマイクロコンピュータ１０１には、チルト位置を設定する位置調整指令設定手段としてのチルトスイッチ１０２のスイッチ信号がインタフェース１０３を介して入力されるとともに、テレスコピック位置を設定する位置調整指令設定手段としてのテレスコスイッチ１０４のスイッチ信号がインタフェース１０５を介して入力される。また、マイクロコンピュータ１０１は、キースイッチ信号や車速信号等の車両情報を得ることができる車両ネットワーク１０６にインタフェース１０７を介して接続されている。

また、マイクロコンピュータ１０１の出力側には、チルト用モータ駆動回路１０８及びテレスコ用モータ駆動回路１０９が接続され、さらに、チルト用電動モータ７１及びテレスコ用電動モータ８１の回転角を検出するモータ回転角センサ１１０及び１１１の回転位置信号がモータ回転角検出インタフェース１１２及び１１３を介して入力されている。さらに、マイクロコンピュータ１０１にはチルト位置やテレスコ位置を記憶するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１１４が接続されている。

そして、マイクロコンピュータ１０１では、図３に示すモータ制御処理を実行する。このモータ制御処理は、先ず、ステップＳ１で、車両ネットワーク１０６にアクセスしてイグニッション信号ＩＧを読込み、次いでステップＳ２に移行して、エンジン始動時でイグニッション信号ＩＧがオン状態であるか否かを判定し、エンジン始動時ではなくイグニッション信号ＩＧがオフ状態であるときには、前記ステップＳ１に戻り、エンジン始動時であってイグニッション信号ＩＧがオン状態であるときにはステップＳ３に移行する。

このステップＳ３では、不揮発性メモリ１１４に形成されたチルト位置記憶領域にチルト位置が記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないときにはステップＳ４に移行して、電動チルト機構７をマニュアル動作範囲の上側動作開始位置まで下降させる比較的高速の速度指令となる後述する高デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力するとともに、モータ回転方向に応じてリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２の一方をオン状態に、他方をオフ状態に制御してからステップＳ６に移行し、チルト位置が記憶されているときにはステップＳ５に移行して、記憶されたチルト位置まで電動チルト機構７を下降させる比較的高速の速度指令値を形成し、これを図４に示すチルト用のモータ駆動回路１０８に出力してからステップＳ６に移行する。

このステップＳ６では、テレスコ位置が不揮発性メモリ１１４のテレスコ位置記憶領域に記憶されているか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されていないときには、ステップＳ８にジャンプし、テレスコ位置が記憶されているときにはステップＳ７に移行して、記憶されたテレスコ位置まで電動テレスコピック機構８を伸張させる比較的高速の速度指令値となる高デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力するとともに、回転方向に応じてリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２の一方をオン状態に、他方をオフ状態に制御してテレスコピック用のモータ駆動回路１０９に出力してからステップＳ８に移行する。

ステップＳ８では、車両ネットワーク１０６にアクセスして図示しない車速センサで検出した車速検出値Ｖｓを読込み、次いでステップＳ９に移行して、車速検出値Ｖｓが、車両が走行状態であると判断可能な閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、Ｖｓ≧Ｖｓｔであるときには後述するステップＳ１５にジャンプし、Ｖｓ＜Ｖｓｔであるときには車両が停止状態にあるものと判断してステップＳ１０に移行する。

このステップＳ１０では、チルトスイッチ１０２からチルト位置を指定するスイッチ信号ＳＴ１が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、ステップＳ１１に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ１に応じたチルト位置に電動チルト機構７を制御する比較的遅い速度指令値をチルト用のモータ駆動回路１０８に出力してからステップＳ１２に移行し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されていないときには、直接ステップＳ１２に移行する。

このステップＳ１２では、テレスコスイッチ１０４からテレスコ位置を指定するスイッチ信号ＳＴ２が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されているときにはステップＳ１３に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ２に応じたテレスコ位置に電動テレスコピック機構８を制御する比較的遅い速度指令値をテレスコピック用のモータ駆動回路１０９に出力してからステップＳ１４に移行し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されていないときには直接ステップＳ１４にジャンプする。
このステップＳ１４では、前回のスイッチ信号ＳＴ１又はＳＴ２が入力されてから位置調整が終了したと判断できる所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１が経過していないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間Ｔ１が経過したときにはステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５では、車両ネットワーク１０６にアクセスしてキースイッチ（図示せず）から出力されるキースイッチ信号ＫＳを読込み、次いでステップＳ１６に移行して、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態即ち運転者が降車する可能性がある状態であるか否かを判定し、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続しているときには運転者が降車の可能性がほぼ無いものと判断して前記ステップＳ８に戻り、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるとステップＳ１７に移行する。

このステップＳ１７では、現在のチルト位置は不揮発性メモリ１１４のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しないときには、ステップＳ１８に移行して、現在のチルト位置を不揮発性メモリ１１４のチルト位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ１９に移行し、両者が一致するときには直接ステップＳ１９にジャンプする。

このステップＳ１９では、現在のテレスコ位置は不揮発性メモリ１１４のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しない場合には、ステップＳ２０に移行して、現在のテレスコ位置を不揮発性メモリ１１４のテレスコ位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ２１に移行し、両者が一致する場合には、そのままステップＳ２１にジャンプする。

このステップＳ２１では、電動チルト機構７を自動制御する場合の上側退避位置に移動制御する比較的高速の速度指令としての高デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰと回転方向に応じたリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２をチルト用モータ駆動回路１０８に出力してからステップＳ２２に移行し、電動テレスコピック機構８を縮み側退避位置に移動制御する比較的高速の速度指令としての高デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰと回転方向に応じたリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２をテレスコ用モータ駆動回路１０９に出力してから前記ステップＳ１に戻る。

この図３の処理が動作制御手段に対応し、イグニッション信号ＩＧ及びキースイッチ信号ＫＳを検出することにより、比較的高速の目標速度を設定して高デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力し、チルトスイッチ１０２及びテレスコスイッチ１０４のスイッチ信号に基づいて比較的低速の目標速度を設定して低デューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力する。
また、チルト用モータ駆動回路１０８及びテレスコ用モータ駆動回路１０９のそれぞれは、図４に示すように、２つの双極リレーＲＬ１及びＲＬ２を備えたリレーブリッジ回路１２０を有する。

双極リレーＲＬ１は、共通接点Ｃｃがチルト用モータ７１又はテレスコ用モータ８１の一方の入力端子ｔａに接続され、常開接点Ｃｎｏが電源端子Ｖｃｃに接続され、常閉接点Ｃｎｃがスイッチング素子としての電界効果トランジスタＱ１を介して接地されている。そして、双極リレーＲＬ１の付勢コイルＬ１の一端が電源端子Ｖｃｃに接続され、他端がｎｐｎ型トランジスタＱ２を介して接地されている。また、付勢コイルＬ１と並列にダイオードＤ１が逆方向接続されている。

双極リレーＲＬ２は、共通接点Ｃｃがチルト用モータ７１又はテレスコ用モータ８１の他方の入力端子ｔｂに接続され、常開接点Ｃｎｏが電源端子Ｖｃｃに接続され、常閉接点Ｃｎｃが前述した電界効果トランジスタＱ１を介して接地されている。そして、双極リレーＲＬ２の付勢コイルＬ２の一端が電源端子Ｖｃｃに接続され、他端がｎｐｎ型トランジスタＱ３を介して接地されている。また、付勢コイルＬ１と並列にダイオードＤ２が逆方向接続されている。
さらに、双極リレーＲＬ１の常閉接点Ｃｎｃと双極リレーＲＬ２の常閉接点Ｃｎｃとの間と、双極リレーＲＬ１の常開接点Ｃｎｏと双極リレーＲＬ２の常開接点Ｃｎｏとの間とダイオードＤ３が逆方向接続されている。

そして、電界効果トランジスタＱ１のゲートと、ｎｐｎトランジスタＱ２及びＱ３のベースがマイクロコンピュータ１０１の出力端子ｔｃ１、ｔｃ２及びｔｃ３に個別に接続されている。
マイクロコンピュータ１０１では、チルト用電動モータ７１又はテレスコ用電動モータ８１を正転駆動する場合には、先ず、例えば出力端子ｔｃ２から出力されるリレー駆動信号ＳＲ１をオン状態に制御し、これと同時に出力端子ｔｃ２から出力されるリレー駆動信号ＳＲ２をオフ状態に制御し、次いで僅かに遅れて出力端子ｔｃ１から回転速度に応じたデューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力する。

また、マイクロコンピュータ１０１は、チルト用電動モータ７１又はテレスコ用電動モータ８１を逆転駆動する場合には、先ず、例えば出力端子ｔｃ２から出力されるリレー駆動信号ＳＲ１をオフ状態に制御し、出力端子ｃ３から出力されるリレー駆動信号ＳＲ２をオン状態に制御し、次いで僅かに遅れて出力端子ｔｃ１から回転速度に応じたデューティ比のパルス幅変調信号ＳＰを出力する。
さらに、マイクロコンピュータ１０１は、チルト用電動モータ７１又はテレスコ用電動モータ８１の回転を停止させる場合には、先ず、出力端子ｔｃ１から出力されているパルス幅変調信号ＳＰをオフ状態に制御し、これから僅かに遅れて出力端子ｔｃ２又はｔｃ３から出力されているオン状態のリレー駆動信号ＳＲ１又はＳＲ２をオフ状態に制御する。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、イグニッション信号ＩＧ及びキースイッチ信号ＫＳがともにオフ状態であって、車両が停車していて運転者が降車しているものとする。この状態では、前回の降車時の自動チルト制御及び自動テレスコ制御によって、電動チルト機構７ではステアリングシャフト３が上方に傾斜されてステアリングホイール２が運転者から上方に離間した上側退避位置となり、且つ電動テレスコピック機構８では車両前方側に収縮して、ステアリングホイール２が運転者の膝より前方位置に離間した縮み側退避位置となっており、運転席シートの上前方に広い空間が形成されている。
このため、図３のモータ制御処理では、イグニッション信号ＩＧを読込んだときに、これがオフ状態であることから、イグニッション信号ＩＧがオン状態となるまで待機する。

この状態で、運転者が運転席に着座してからイグニッションスイッチ（図示せず）をオン操作することにより、イグニッション信号ＩＧがオン状態となると、先ず、チルト位置が不揮発性メモリ１１４に記憶されているか否かを判定し（ステップＳ３）、チルト位置が不揮発性メモリ１１４に記憶されているときには設定されたチルト位置まで、電動チルト機構７でステアリングシャフト３を下降させて、ステアリングホイール２を運転者の操作位置となるように制御する。すなわち、チルト用モータ駆動回路１０８に対して、例えばチルト用電動モータ７１を逆転駆動するリレー駆動信号ＳＲ１をオフ状態とし、リレー駆動信号ＳＲ２をオン状態とした後に、比較的高速の速度指令値となるデューティ比の大きいパルス幅変調信号ＳＰを出力端子ｔｃ１から出力する。

これによって、チルト用モータ駆動回路１０８から比較的大きなモータ電流がチルト用電動モータ７１の端子ｔｂ側から端子ｔａ側へ向けて流れるように出力されて、チルト用電動モータ７１が高速で逆転駆動されることにより、電動チルト機構７を下側に傾倒させることにより、ステアリングホイール２が上側退避位置から記憶位置まで速やかに戻される。

次いで、電動テレスコピック機構８についてテレスコ位置制御が行われる。このテレスコ位置制御では、不揮発性メモリ１１４にテレスコ位置が記憶されていない場合には、電動テレスコピック機構８のテレスコ用電動モータ８１が駆動されず、ミドルコラム５がロアコラム６内に挿入された収縮位置を維持するが、不揮発性メモリ１１４にテレスコ位置が記憶されている場合には、図３のモータ制御処理で、ステップＳ６からステップＳ７に移行して、収縮位置からテレスコ位置までミドルコラム５が伸長するようにテレスコ用電動モータ８１が駆動制御される。この場合も、テレスコ用電動モータ８１の駆動制御は、前述した電動チルト機構７のチルト用電動モータ７１の駆動制御と全く同じに行われ、テレスコ用電動モータ８１を逆転駆動してテレスコピック機構８を前側退避位置から速やかに記憶位置まで伸長させる。

このようにして、電動チルト機構７の自動チルト制御及び電動テレスコピック機構８の自動テレスコ制御を終了すると、図３のモータ制御処理で、ステップＳ７からステップＳ８に移行して、車両ネットワーク１０６にアクセスして車速センサ（図示せず）で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、これが走行状態であると判断できる閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、車両が停車状態を維持しているときにはＶｓ＜Ｖｓｔとなるので、ステップＳ９からステップＳ１０〜Ｓ１３のマニュアル位置制御処理を行う。

このマニュアル位置制御処理では、運転者がチルトスイッチ１０２を操作して、電動チルト機構７を所望位置に上下させるスイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、先ず、チルト用電動モータ７１を比較的低速で回転駆動するようにデューティ比の小さいパルス幅変調信号ＳＰを出力端子ｔｃから出力し、次いでスイッチ信号ＳＴ１が電動チルト機構７を上昇させるスイッチ信号であるか下降させるスイッチ信号であるかに応じてリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２の何れか一方をオン状態とし、他方をオフ状態とする。このため、前述した自動チルト制御と同様に、スイッチ信号ＳＴ１がオン状態を継続している間に下降又は上昇のスイッチ信号に応じてチルト用電動モータ７１を比較的低速でマニュアルチルト制御する。

また、同様にテレスコスイッチ１０４が操作されて、電動テレスコピック機構８におけるミドルコラム５を収縮又は伸長させるスイッチ信号ＳＴ２がマイクロコンピュータ１０１に入力されると、これに応じて上述した電動チルト機構７と同様に、スイッチ信号ＳＴ２がオン状態となった時点でチルト用電動モータ７１を比較的低速で回転駆動するようにデューティ比の小さいパルス幅変調信号ＳＰを出力端子ｔｃから出力し、次いでスイッチ信号ＳＴ１が電動テレスコピック機構８を上昇させるスイッチ信号であるか下降させるスイッチ信号であるかに応じてリレー駆動信号ＳＲ１及びＳＲ２の何れか一方をオン状態とし、他方をオフ状態とする。このため、前述した自動テレスコ制御と同様に、スイッチ信号ＳＴ２がオン状態を継続している間に下降又は上昇のスイッチ信号に応じてテレスコ用電動モータ８１を比較的低速でマニュアルテレスコ制御する。

その後、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続している間、車速検出値Ｖｓが閾値Ｖｓｔ未満である停車状態と判断されたときにマニュアルチルト制御及びマニュアルテレスコ制御が可能となる。
しかしながら、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となると、図３の処理においてステップＳ１６からステップＳ１７に移行し、現在のチルト位置が不揮発性メモリ１１４のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、チルト位置が記憶されていない場合には、現在のチルト位置がチルト位置記憶領域に記憶される（ステップＳ１８）。

同様に、現在のテレスコ位置が不揮発性メモリ１１４のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されていない場合には、現在のテレスコ位置がテレスコ位置記憶領域に記憶される（ステップＳ２０）。
次いで、電動チルト機構７を上方の上側退避位置に比較的高速で移動させるデューティ比の大きいパルス幅変調信号ＳＰが出力されるとともに、リレー駆動信号ＲＬ１及びＲＬ２の一方がオン状態に、他方がオフ状態に制御されてチルト用電動モータ７１が上記とは逆方向に自動チルト制御される。したがって、ステアリングホイール２が上方の上側退避位置に比較的高速で退避される。

次いで、電動テレスコピック機構８を比較的高速で収縮させるデューティ比の大きいパルス幅変調信号ＳＰが出力されるとともに、リレー駆動信号ＲＬ１及びＲＬ２の一方がオン状態に、他方がオフ状態に制御されて、テレスコ用電動モータ８１が自動テレスコ制御されて、ミドルコラム５が収縮されてステアリングホイール２が車両前方側の縮み側退避位置に退避され、運転者の前部に移動空間が形成されて、運転者が乗降を容易に行うことができる。

このように、上記実施形態によると、チルト用モータ駆動回路１０８及びテレスコ用モータ駆動回路１０９のそれぞれを、図４に示すように、２つの双極リレーＲＬ１及びＲＬ２を備えたリレーブリッジ回路１２０でチルト用電動モータ７１又はテレスコ用電動モータ８１の回転方向を制御し、これらチルト用電動モータ７１又はテレスコ用電動モータ８１に供給するモータ電流値については１つの電界効果トランジスタＱ１のゲートを駆動するパルス幅変調信号ＳＰのデューティ比を制御するようにしたので、安価に構成可能なリレーブリッジ回路を適用するとともに、１つの半導体スイッチング素子としての電界効果トランジスタＱ１を使用して、モータ速度制御可能なモータ駆動回路１０８及び１０９を簡易な構成で安価に構成することができる。
また、電界効果トランジスタが１つで済むので、４つの電界効果トランジスタで構成するフルブリッジ回路のようにプリドライブ回路を設ける必要がなく、制御回路１００の構成を小型化することができるとともに、安価に構成することができる。

なお、上記実施形態においては、図３のモータ制御処理で、車両が停車状態であるときにのみ電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の時点で電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の位置制御を行うようにしてもよく、さらには運転席に乗員が着座しているか否かを検出する着座センサを設け、この着座センサで運転者の着座を検出したときに、電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を退避位置からチルト位置及びテレスコ位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよく、着座センサで着座を検出している状態でドアスイッチからドア開状態を表すスイッチ信号が入力されたときに、運転者が降車するものと判断して電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８を夫々退避位置に自動チルト制御及び自動テレスコ制御するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、車速検出値Ｖｓが所定閾値Ｖｓｔ以上であるときに車両が走行状態であると判断してチルト調整及びテレスコ調整を禁止した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、車速検出値Ｖｓが規定車速（例えば、時速５ｋｍ以上）のときにチルト調整及びテレスコ調整の調整速度を一定速度以下の低速のみ可能とするようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、姿勢調整機構として電動チルト機構７及び電動テレスコピック機構８の双方を設けた場合について説明したが、何れか一方を省略してもよい。
また、上記実施形態においてはモータ制御をソフトウェアで行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、論理回路や比較回路等を組み合わせたハードウェア回路で構成することもできる。

１…電動式ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、４…アッパコラム、５…ミドルコラム、６…ロアコラム、７…電動チルト機構、８…電動テレスコピック機構、７１…チルト用電動モータ、８１…テレスコ用電動モータ、１００…制御装置、１０１…マイクロコンピュータ、１０２…チルトスイッチ、１０４…テレスコスイッチ、１０６…車両ネットワーク、１０８…チルト用モータ駆動回路、１０９…テレスコ用モータ駆動回路、１１４…不揮発性メモリ、１２０…リレーブリッジ回路、ＲＬ１，ＲＬ２…双極リレー、Ｑ１…電界効果トランジスタ、Ｑ２，Ｑ３…ｎｐｎトランジスタ

Claims

ステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、該姿勢調整機構の位置調整のための位置調整指令を設定する位置調整指令設定手段と、該位置調整指令設定手段で設定された位置調整指令に基づいて目標速度を得るように前記電動モータを駆動するモータ制御手段とを備え、
前記モータ制御手段は、前記電動モータに電流を供給するリレーブリッジ回路と、該リレーブリッジ回路のグランド側に介挿された１個のスイッチング素子と、前記位置調整指令設定手段の位置調整指令に基づいて前記リレーブリッジ回路を制御するとともに、前記スイッチング素子を目標速度に応じてスイッチング動作させる動作制御手段とを備え、
前記位置調整指令設定手段は、ステアリング移動位置を設定するステアリング位置移動スイッチと、外部から入力されるステアリング動作要求に基づいて位置調整指令を設定する外部指令設定手段とを備え、前記ステアリング位置移動スイッチのステアリング移動位置に基づいて設定された位置調整指令及びこれに対応する第１目標速度、並びに前記外部指令設定手段で設定された位置調整指令及びこれに対応する前記第１目標速度よりも速い第２目標速度を前記動作制御手段に出力することを特徴とする電動式ステアリング位置調整装置。
前記動作制御手段は、前記リレーブリッジ回路を制御する際に、前記スイッチング素子をオフ状態とした後に、前記リレーブリッジ回路を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動式ステアリング位置調整装置。
前記請求項１又は２に記載の電動式ステアリング位置調整装置を備えることを特徴とする車両。