(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータと、
前記三相ブラシレスモータに第１の給電経路を介して接続された、前記三相ブラシレスモータの駆動回路と、
前記第１の給電経路を開閉するための第１の経路開閉手段と、
前記駆動回路に第２の給電経路を介して接続され、ステアリングシャフトをロックするためのロック制御用の電動モータと、
前記第２の給電経路を開閉する第２の経路開閉手段と、
前記駆動回路に第３の給電経路を介して接続されるステアリングコラムの位置調整用の電動モータと、
前記第３の給電経路を開閉するための第３の経路開閉手段とを含み、
前記位置調整用の電動モータは、
操作部材の所定の第１方向位置を調整するためのチルト調整用モータと、
前記操作部材の所定の第２方向位置を調整するためのテレスコピック調整用モータであり、
前記ロック制御用の電動モータと、前記チルト調整用モータと、前記テレスコピック調整用モータとがΔ結線されており、
前記Δ結線の頂点が、それぞれ第１、第２および第３の接続線を介して前記駆動回路の接続されており、
前記第２の給電経路が、前記Δ結線を構成する３つの辺のうち、前記ロック制御用の電動モータを含む第１の辺と、前記第１、第２および第３の接続線のうち、前記第１の辺の両端にそれぞれ接続された２つの接続線とから構成されており、
前記第３の給電経路が、前記Δ結線を構成する３辺のうち、前記チルト調整用モータおよび前記テレスコピック調整用モータをそれぞれ含む第２の辺および第３の辺と、前記第１、第２および第３の接続線とから構成されている、車両用操舵装置。
【請求項２】
前記第１、第２および第３の接続線には、それぞれ第１、第２および第３のスイッチが設けられており、
前記第２の辺および前記第３の辺のいずれか一方の辺に第４のスイッチが設けられており、
前記第１の辺に第５のスイッチが設けられており、
前記第２の経路開閉手段は、前記第１、第２および第３のスイッチのうち、前記第１の辺の両端にそれぞれ接続された２つのスイッチと、前記第５のスイッチとを含み、
前記第３の経路開閉手段は、前記第１、第２、第３および第４のスイッチを含む、請求項１に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置として、電動パワーステアリング装置と、ステアリングシャフトの回転をロックするステアリングシャフトロック装置とを備えたものがある。ステアリングシャフトロック装置は、盗難防止のために設けられている。また、車両用操舵装置として、電動パワーステアリング装置と、ステアリングシャフトロック装置と、ステアリングホイール等の操作部材の位置を調整する位置調整装置を備えたものがある。位置調整装置には、たとえば、操作部材の前後位置を調整するためのテレスコピック調整装置や操作部材の上下位置を調整するためのチルト調整装置がある。
【０００３】
電動パワーステアリング装置は、電動パワーステアリング用モータ（ＥＰＳ（Electric Power Steering）用モータ）を含む。ステアリングシャフトロック装置は、たとえば、下記特許文献１の図１７に示されている装置のように、施錠および開錠を行うためのロック制御用モータを含む。テレスコピック調整装置は、テレスコピック調整用モータを含む。チルト調整装置は、チルト調整用モータを含む。
【０００４】
ＥＰＳ用モータは、たとえば、三相ブラシ付モータである。ロック制御用モータ、テレスコピック調整用モータおよびチルト調整用モータは、たとえば、ブラシ付直流モータである。
ＥＰＳ用モータは、ＥＰＳ用モータの駆動回路を含むＥＰＳ用コントローラ（ＥＰＳ用ＥＣＵ）によって制御されている。ロック制御用モータは、ロック制御用モータの駆動回路を含むロック制御用コントローラ（ロック制御用ＥＣＵ）によって制御されている。チルト調整用モータおよびテレスコピック調整用モータは、各モータの駆動回路を含む位置調整用コントローラ（位置調整用ＥＣＵ）によって制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2010-76455号公報
【特許文献２】特開2001-199350号公報
【特許文献３】特開昭64-80678号公報
【特許文献４】特開2007-295661号公報
【特許文献５】特許第3957177号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来においては、ＥＰＳ用モータ、ロック制御用モータ、チルト調整用モータおよびテレスコピック調整用モータを駆動するためには、ＥＰＳ用モータの駆動回路と、ロック制御用モータの駆動回路と、チルト調整用モータの駆動回路と、テレスコピック調整用モータの駆動回路とが必要である。これらの駆動回路は複数のＦＥＴ（電界効果トランジスタ：field Effect Transistor）等のスイッチング素子を含んでいるため、多数のスイッチング素子が必要となる。
【０００７】
たとえば、ＥＰＳ用モータの駆動回路を、６つのＦＥＴを含む三相ブリッジインバータ回路で構成し、ロック制御用モータの駆動回路、チルト調整用モータの駆動回路およびテレスコピック調整用モータの駆動回路を、４つのＦＥＴを含むＨブリッジ回路で構成した場合には、１８個のＦＥＴが必要となる。
この発明の目的は、１つの駆動回路によって、電動パワーステアリング用モータとロック制御用モータとを駆動することが可能となる車両用操舵装置を提供することである。
【０００８】
また、この発明の目的は、１つの駆動回路によって、電動パワーステアリング用モータと、ロック制御用モータと、位置調整用モータとを駆動することが可能となる車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータ（６）と、前記三相ブラシレスモータに第１の給電経路を介して接続された、前記三相ブラシレスモータの駆動回路（１２）と、前記第１の給電経路を開閉するための第１の経路開閉手段（１８Ａ，１８Ｂ）と、前記駆動回路に第２の給電経路を介して接続され、ステアリングシャフトをロックするためのロック制御用の電動モータ（１０）と、前記第２の給電経路を開閉する第２の経路開閉手段（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）と、前記駆動回路に第３の給電経路を介して接続されるステアリングコラムの位置調整用の電動モータ（８，９）と、前記第３の給電経路を開閉するための第３の経路開閉手段（Ｒ１〜Ｒ４）とを含み、前記位置調整用の電動モータは、操作部材（１）の所定の第１方向位置を調整するためのチルト調整用モータ（９）と、前記操作部材の所定の第２方向位置を調整するためのテレスコピック調整用モータ（８）であり、前記ロック制御用の電動モータと、前記チルト調整用モータと、前記テレスコピック調整用モータとがΔ結線されており、前記Δ結線の頂点が、それぞれ第１、第２および第３の接続線（２１，２２，２３）を介して前記駆動回路の接続されており、前記第２の給電経路が、前記Δ結線を構成する３つの辺のうち、前記ロック制御用の電動モータを含む第１の辺と、前記第１、第２および第３の接続線のうち、前記第１の辺の両端にそれぞれ接続された２つの接続線とから構成されており、前記第３の給電経路が、前記Δ結線を構成する３辺のうち、前記チルト調整用モータおよび前記テレスコピック調整用モータをそれぞれ含む第２の辺および第３の辺と、前記第１、第２および第３の接続線とから構成されている、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が、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【００１２】
第１の経路開閉手段によって第１の給電経路を閉鎖し、第２の経路開閉手段によって第２の給電経路を開放し、第３の経路開閉手段によって第３の給電経路を開放すると、三相ブラシレスモータが三相ブラシレスモータの駆動回路に接続されるので、三相ブラシレスモータを駆動させることが可能となる。
第１の経路開閉手段によって第１の給電経路を開放し、第２の経路開閉手段によって第２の給電経路を閉鎖し、第３の経路開閉手段によって第３の給電経路を開放すると、ロック制御用の電動モータが三相ブラシレスモータの駆動回路に接続されるので、ロック制御用の電動モータを駆動させることが可能となる。
【００１３】
第１の経路開閉手段によって第１の給電経路を開放し、第２の経路開閉手段によって第２の給電経路を開放し、第３の経路開閉手段によって第３の給電経路を閉鎖すると、ステアリングコラムの位置調整用の電動モータが三相ブラシレスモータの駆動回路に接続されるので、ステアリングコラムの位置調整用の電動モータを駆動させることが可能となる。
つまり、１つの駆動回路によって、電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータと、ロック制御用の電動モータと、ステアリングコラムの位置調整用の電動モータとを駆動することが可能となる。このため、電動パワーステアリング用の三相ブラシレスモータと、ロック制御用の電動モータと、ステアリングコラムの位置調整用の電動モータとを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
【００１５】
また、この構成では、ロック制御用の電動モータとチルト調整用モータとテレスコピック調整用モータとがΔ結線されているので、これら３つの電動モータをそれぞれ独立して三相ブラシレスモータの駆動回路に接続する場合に比べて、第２の給電経路および第３の給電経路を短くすることが可能となる。
請求項２記載の発明は、前記第１、第２および第３の接続線には、それぞれ第１、第２および第３のスイッチ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）が設けられており、前記第２の辺および前記第３の辺のいずれか一方の辺に第４のスイッチ（Ｒ４）が設けられており、前記第１の辺に第５のスイッチ（Ｒ５）が設けられており、前記第２の経路開閉手段は、前記第１、第２および第３のスイッチのうち、前記第１の辺の両端にそれぞれ接続された２つのスイッチ（Ｒ１，Ｒ３）と、前記第５のスイッチ（Ｒ５）とを含み、前記第３の経路開閉手段は、前記第１、第２、第３および第４のスイッチ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）を含む、請求項１に記載の車両用操舵装置である。
【００１６】
この構成では、ロック制御用の電動モータ、チルト調整用モータおよびテレスコピック調整用モータのオンオフおよび回転方向の制御を、５つのスイッチを制御することによって行うことができるようになる。これにより、これら３つの電動モータのオンオフおよび回転方向の制御を、比較的少ない数のスイッチによって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の概略的な構成を示す模式図である。
【図２】ＥＣＵの電気的構成を示す概略図である。
【図３】第１モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図４】第２モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図５】第３モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図６】第４モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図７】第５モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図８】第６モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図９】第７モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１０】第８モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１１】第９モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１２】第１０モードにおけるＥＣＵの動作を説明するための電気回路図である。
【図１３】制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ２のロックモータの開錠制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１３のステップＳ１６のロックモータの施錠制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、この発明の実施形態について、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概略的な構成を示す模式図である。
車両用操舵装置は、ステアリングホイール（操作部材）１と、ステアリングコラム２と、電動パワーステアリング装置３と、電動テレスコピック調整装置（図示略）と、電動チルト調整装置（図示略）と、ステアリングシャフトロック装置（図示略）と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１１とを備えている。
【００１９】
ステアリングコラム２は、ステアリングホイール１を回転自在に支持するものである。電動パワーステアリング装置３は、運転者の操舵を補助するための装置である。電動テレスコピック調整装置は、ステアリングホイール１の前後位置（コラム軸方向位置）を調整するための装置である。電動チルト調整装置は、ステアリングホイール１の上下位置（コラム軸方向に対する傾動位置）を調整するための装置である。ステアリングシャフトロック装置は、盗難防止等のためにステアリングホイール１の回転をロックさせるための装置である。ＥＣＵ１１は、電動パワーステアリング装置３と、電動テレスコピック調整装置と、電動チルト調整装置と、ステアリングシャフトロック装置とを制御するための装置である。
【００２０】
電動テレスコピック調整装置と電動チルト調整装置とを総称して位置調整装置という場合がある。ステアリングホイール１は、ステアリングコラム２に回転自在に支持されたステアリングシャフト４と、中間軸５とを介して図示しない転舵機構に連結されている。
電動パワーステアリング装置３は、操舵補助力（アシスト力）を発生するＥＰＳ用モータ６と、ＥＰＳ用モータ６の出力トルクを転舵機構に伝達するための減速機構７とを含む。ＥＰＳ用モータ６は、この実施形態では、三相ブラシレスモータからなる。
【００２１】
電動テレスコピック調整装置は、ステアリングホイール１をコラム軸方向に移動させるための機構と、この機構を駆動するためのテレスコピック調整用モータ（以下、「テレスコピックモータ８」という）を含んでいる。テレスコピックモータ８は、この実施形態では、ブラシ付直流モータからなる。
電動チルト調整装置は、ステアリングホイール１をコラム軸方向に対して傾動させるための機構と、この機構を駆動するためのチルト調整用モータ（以下、「チルトモータ９」という）を含んでいる。チルトモータ９は、この実施形態では、ブラシ付直流モータからなる。
【００２２】
ステアリングシャフトロック装置は、ステアリングシャフト１の回転をロックするための機構と、この機構を駆動するためのロック制御用モータ（以下、「ロックモータ１０」という）を含んでいる。ロックモータ１０は、この実施形態では、ブラシ付直流モータからなる。なお、このようなステアリングシャフトロック装置としては、たとえば、前記特許文献１の図１７に開示されているステアリングシャフトロック装置を用いてもよい。
【００２３】
ＥＰＳ用モータ６、テレスコピックモータ８、チルトモータ９およびロックモータ１０は、ＥＣＵ１１によって制御される。テレスコピックモータ８とチルトモータ９とを総称して、「位置調整用モータ」という場合がある。
図２は、ＥＣＵ１１の電気的構成を示す概略図である。
ＥＣＵ１１は、各モータ６，８，９，１０の駆動電力を生成する駆動回路１２と、駆動回路１２を制御するための制御部１３とを備えている。制御部１３は、ＣＰＵ（中央処理装置）とこのＣＰＵの動作プログラム等を記憶したメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ、書き換え可能な不揮発性メモリ等）とを含むマイクロコンピュータで構成されている。
【００２４】
駆動回路１２は、ＥＰＳ用モータ６（三相ブラシレスモータ）を駆動するために使用される三相ブリッジインバータ回路である。この実施形態では、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路１２が、テレスコピックモータ８、チルトモータ９およびロックモータ１０を駆動するための駆動回路としても使用される。
この駆動回路１２では、ＥＰＳ用モータ６のＵ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２の直列回路と、Ｖ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ３，ＦＥＴ４の直列回路と、Ｗ相に対応した一対の電界効果トランジスタＦＥＴ５，ＦＥＴ６の直列回路とが、直流電源１４と接地との間に並列に接続されている。以下において、各相の一対のＦＥＴのうち、電源１４側のものを「ハイサイドＦＥＴ」といい、接地側のものを「ローサイドＦＥＴ」という場合がある。
【００２５】
ＥＰＳ用モータ６のＵ相界磁コイル６Ｕは、Ｕ相に対応した一対のＦＥＴ１，ＦＥＴ２の間の接続点にＵ相配線１５を介して接続されている。ＥＰＳ用モータ６のＶ相界磁コイル６Ｖは、Ｖ相配線１６およびＥＰＳ用リレー１８Ａを介して、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ３，ＦＥＴ４の間の接続点に接続されている。ＥＰＳ用モータ６のＷ相界磁コイル６Ｗは、Ｗ相配線１７およびＥＰＳ用リレー１８Ｂを介して、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ５，ＦＥＴ６の間の接続点に接続されている。ＥＰＳモータ６の周囲には、ＥＰＳモータ６のロータの回転位置（ロータ回転角）を検出するための回転位置センサ１９が設けられている。回転位置センサ１９は制御部１３に接続されている。Ｕ相配線１５、Ｖ相配線１６およびＷ相配線１７によって、第１の給電経路が構成されている。また、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂによって、第１の経路開閉手段が構成されている。
【００２６】
テレスコピックモータ８、チルトモータ９およびロックモータ１０は、Δ結線されている。Δ結線の３つの頂点を、第１の頂点Ａと、第２の頂点Ｂと、第３の頂点Ｃで表すことにする。第１の頂点Ａは、第１の接続線２１および第１のリレーＲ１を介して、Ｕ相配線１５に接続されている。第２の頂点Ｂは、第２の接続線２２および第２のリレーＲ２を介して、Ｖ相配線１６に接続されている。第３の頂点Ｃは、第３の接続線２３および第３のリレーＲ３を介して、Ｗ相配線１７に接続されている。
【００２７】
テレスコピックモータ８は、Δ結線を構成している３辺のうち、第１の頂点Ａと第２の頂点Ｂとを結ぶ辺に設けられている。具体的には、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）は第４のリレーＲ４を介して第１の頂点Ａに接続され、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）は第２の頂点Ｂに接続されている。この実施形態では、テレスコピックモータ８が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の後方に移動し、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が車両の前方に移動する。
【００２８】
チルトモータ９は、Δ結線を構成している３辺のうち、第２の頂点Ｂと第３の頂点Ｃとを結ぶ辺に設けられている。具体的には、チルトモータ９の正極側端子（＋）は第３の頂点Ｃに接続され、チルトモータ９の負極側端子（−）は第２の頂点Ｂに接続されている。この実施形態では、チルトモータ９が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が上方に移動し、チルトモータ９が逆転方向に回転されるとステアリングホイール１の位置が下方に移動する。
【００２９】
ロックモータ１０は、Δ結線を構成している３辺のうち、第３の頂点Ｃと第１の頂点Ａとを結ぶ辺に設けられている。具体的には、ロックモータ１０の正極側端子（＋）は第５のリレーＲ５を介して第３の頂点Ｃに接続され、ロックモータ１０の負極側端子（−）は第１の頂点Ａに接続されている。この実施形態では、ロックモータ１０が正転方向に回転されるとステアリングホイール１の回転がロック（施錠）され、ロックモータ１０が逆転方向に回転されるとロックが開錠される。
【００３０】
第１の接続線２１と、第３の接続線２３と、第３の頂点Ｃと第１の頂点Ａとを接続する辺とによって、ロックモータ１０を駆動回路１２に接続するための給電回路（第２の給電経路）が構成されている。また、第１のリレーＲ１と、第３のリレーＲ３と、第５のリレーＲ５とによって、第２の給電経路を開閉するための経路開閉手段（第２の経路開閉手段）が構成されている。
【００３１】
一方、第１〜第３の接続線２１〜２３と、第１の頂点Ａと第２の頂点Ｂとを接続する辺と、第２の頂点Ｂと第３の頂点Ｃとを接続する辺とによって、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を駆動回路１２に接続するための給電回路（第３の給電経路）が構成されている。また、第１〜第４のリレーＲ１〜Ｒ４によって、第３の給電経路を開閉するための経路開閉手段（第３の経路開閉手段）が構成されている。
【００３２】
ローサイドＦＥＴ２，ＦＥＴ４およびＦＥＴ６と接地とを接続するための各接続線には、ＥＰＳ用モータ６のＶ相、Ｗ相およびＵ相の相電流ＩＶ，ＩＷ，ＩＵを検出するための電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕがそれぞれ設けられている。これらの電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕは、テレスコピックモータ８やチルトモータ９やロックモータ１０に流れる電流を検出するために用いることが可能である。これらの電流センサ２７Ｖ，２７Ｗ，２７Ｕは、制御部１３に接続されている。
【００３３】
制御部１３には、車内ＬＡＮ（ＣＡＮ：Controller Area Network）３０が接続されている。車内ＬＡＮ３０には、車速センサ３１、操舵トルクセンサ３２等のセンサ類、位置調整用操作部３３等が接続されている。車速センサ３１は、車両の速度を検出するものである。操舵トルクセンサ３２は、ステアリングホイール１に与えられた操舵トルクを検出するものである。
【００３４】
位置調整用操作部３３は、たとえば、車両内の運転席の横に配置され、車両の側面に平行な操作面を有している。この操作面には、仮想の正方形の各コーナと各辺の中央とにそれぞれ配置された８つの位置調整キー３４を備えている。８つの位置調整キー３４のうち、前記仮想の正方形の各辺の中央に配置されたキーが、チルト調整またはテレスコピック調整を単独で行うための単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒである。
【００３５】
単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒのうち、前記仮想正方形の上下の各辺の中央に配置された上下一対のキーがチルト調整を単独で行うためのチルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄである。上側のチルト調整キー３４Ｕは、ステアリングホイール１の位置を上方向に移動させるためのキーであり、下側のチルト調整キー３４Ｄは、ステアリングホイール１の位置を下方向に移動させるためのキーである。
【００３６】
単独調整キー３４Ｕ，３４Ｄ，３４Ｆ，３４Ｒのうち、前記仮想の正方形の前側および後側の各辺の中央に配置された前後一対のキーがテレスコピック調整を単独で行うためのテレスコピック調整キー３４Ｆ，３４Ｒである。前側のテレスコピック調整キー３４Ｆは、ステアリングホイール１の位置を前方向に移動させるためのキーであり、後側のテレスコピック調整キー３４Ｒは、ステアリングホイール１の位置を後方向に移動させるためのキーである。なお、この実施形態では、テレスコピック調整キー３４Ｒ，３４Ｆのいずれか一方と、チルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄのいずれか一方とが同時に押下されている場合には、押下されている２つのキーのうち一方のキー入力のみが有効なものとして受け付けられるものとする。
【００３７】
前記仮想の正方形の各コーナに配置されたキーが、チルト調整とテレスコピック調整とを同時に行うための同時調整キー３４ＦＵ，３４ＦＤ，３４ＲＵ，３４ＲＤである。各同時調整キー３４ＦＵ，３４ＦＤ，３４ＲＵ，３４ＲＤは、それが配置されたコーナ位置に対応した方向にステアリングホイール１の位置を移動させるためのキーである。
制御部１３は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗ、回転位置センサ１９、車速センサ３１、操舵トルクセンサ３２、位置調整用操作部３３等からの入力信号に基づいて、リレー１８Ａ，１８Ｂ，Ｒ１〜Ｒ５および駆動回路１２内のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００３８】
制御部１３は、常時は、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオン状態とし、操舵トルクセンサ３２によって検出される操舵トルク、車速センサ３１によって検出される車速、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される相電流および回転位置センサ１９によって検出されるＥＰＳ用モータ６の回転位置（ロータ回転角）に基づいて、ＥＰＳ用モータ６を制御する。具体的には、制御部１３は、操舵トルクと車速とに基づいて目標電流値を決定し、実際のモータ電流が目標電流値に近づくようにＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。
【００３９】
制御部１３は、位置調整用操作部３３内のキーが操作された場合において、所定の条件を満たしているときには、ＥＰＳ用モータ６の制御を中断し、操作されたキーに対応したテレスコピックモータ８および／またはチルトモータ９を制御する。
また、制御部１３は、イグニッションキーによるオン操作が行なわれた場合には、ロックモータ１０を逆転方向に駆動させて、ステアリングシャフト１のロックを開錠させる。一方、制御部１３は、イグニッションキーによるオフ操作が行なわれた場合において、所定の条件を満たしたときには、ロックモータ１０を正転方向に駆動させて、ステアリングシャフト１の回転をロック（施錠）する。
【００４０】
位置調整用モータ（テレスコピックモータ８またはチルトモータ９）を駆動する場合の動作モードには、第１モード〜第８モードの８種類の動作モードがある。ロックモータ１０を駆動する場合の動作モードには、第９モードおよび第１０モードの２種類の動作モードがある。位置調整用モータ８，９とロックモータ１０とは同時には駆動されないようになっている。位置調整用モータ８，９またはロックモータ１０が駆動される場合には、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂはオフ状態にされる。
【００４１】
表１は、位置調整用モータ８，９またはロックモータ１０を駆動する場合の各動作モード（第１モード〜第１０モード）の内容と、第１〜第５のリレーＲ１〜Ｒ５および６つのＦＥＴ１〜ＦＥＴ１のオンオフ状態を示している。表１において、○はオンを、−はオフを示している。
【００４２】
【表１】
0005614588.tif 000002
【００４３】
各動作モードの内容は、次の通りである。
第１モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｒの操作に基づいて設定されるモードである。
第２モード：位置調整用モータ８，９のうち、テレスコピックモータ８のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｆの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４４】
第３モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが正転方向に回転するモードであり、キー３４Ｕの操作に基づいて設定されるモードである。
第４モード：位置調整用モータ８，９のうち、チルトモータ９のみが逆転方向に回転するモードであり、キー３４Ｄの操作に基づいて設定されるモードである。
第５モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＵの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４５】
第６モード：テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＲＤの操作に基づいて設定されるモードである。
第７モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が正転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＵの操作に基づいて設定されるモードである。
【００４６】
第８モード：テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともにチルトモータ９が逆転方向に回転するモードであり、キー３４ＦＤの操作に基づいて設定されるモードである。
第９モード：ロックモータ１０が正転方向（施錠方向）に回転するモードである。
第１０モード：ロックモータ１０が逆転方向（開錠方向）に回転するモードである。
【００４７】
図３は、第１モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第１モードでは、第１，第２および第４のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ４がオンされるとともに、第１および第４のＦＥＴ１，ＦＥＴ４がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、第４のリレーＲ４、テレスコピックモータ８、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が正転方向に回転する。
【００４８】
図４は、第２モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第２モードでは、第１，第２および第４のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ４がオンされるとともに、第２および第３のＦＥＴ２，ＦＥＴ３がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第２のリレーＲ２、テレスコピックモータ８、第４のリレーＲ４、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転する。
【００４９】
図５は、第３モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第３モードでは、第２および第３のリレーＲ２，Ｒ３がオンされるとともに、第４および第５のＦＥＴ４，ＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第３のリレーＲ３、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が正転方向に回転する。
【００５０】
図６は、第４モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第４モードでは、第２および第３のリレーＲ２，Ｒ３がオンされるとともに、第３および第６のＦＥＴ３，ＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ３、第２のリレーＲ２、チルトモータ９、第３のリレーＲ３および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、チルトモータ９の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、チルトモータ９が逆転方向に回転する。
【００５１】
図７は、第５モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第５モードでは、第１、第２、第３および第４のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がオンされるとともに、第１、第４および第５のＦＥＴ１，ＦＥＴ４，ＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、第４のリレーＲ４、テレスコピックモータ８、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第３のリレーＲ３、チルトモータ９、第２のリレーＲ２および第４のＦＥＴ４を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００５２】
図８は、第６モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第６モードでは、第１、第３および第４のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ４がオンされるとともに、第１および第６のＦＥＴ１，ＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、第４のリレーＲ４、テレスコピックモータ８、チルトモータ９、第３のリレーＲ３および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が正転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが直列運転される。
【００５３】
図９は、第７モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第６モードでは、第１、第３および第４のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ４がオンされるとともに、第２および第５のＦＥＴ２，ＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第３のリレーＲ３、チルトモータ９、テレスコピックモータ８、第４のリレーＲ４、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が正転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが直列運転される。
【００５４】
図１０は、第８モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第８モードでは、第１、第２、第３および第４のリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がオンされるとともに、第２、第３および第６のＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第３のＦＥＴ１、第２のリレーＲ２、テレスコピックモータ８、第４のリレーＲ４、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れるとともに、電源１４から、第３のＦＥＴ１、第２のリレーＲ２、チルトモータ９、第３のリレーＲ３および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、テレスコピックモータ８が逆転方向に回転するとともに、チルトモータ９が逆転方向に回転する。この場合には、テレスコピックモータ８とチルトモータ９とが並列運転される。
【００５５】
図１１は、第９モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第９モードでは、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５がオンされるとともに、第２および第５のＦＥＴ２，ＦＥＴ５がオンとされる。したがって、電源１４から、第５のＦＥＴ５、第３のリレーＲ３、第５のリレーＲ５、ロックモータ１０、第１のリレーＲ１および第２のＦＥＴ２を通って、接地へと電流が流れる。これにより、ロックモータ１０の正極側端子（＋）に正電圧が印加されるので、ロックモータ１０が正転方向に回転する。
【００５６】
図１２は、第１０モードにおけるＥＣＵ１１の動作を説明するための電気回路図である。
第１０モードでは、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５がオンされるとともに、第１および第６のＦＥＴ１，ＦＥＴ６がオンとされる。したがって、電源１４から、第１のＦＥＴ１、第１のリレーＲ１、ロックモータ１０、第５のリレーＲ５、第３のリレーＲ３および第６のＦＥＴ６を通って、接地へと電流が流れる。これにより、ロックモータ１０の負極側端子（−）に正電圧が印加されるので、ロックモータ１０が逆転方向に回転する。
【００５７】
図１３は、制御部１３の動作を説明するためのフローチャートである。
イグニッションキーがオンされると、制御部１３は、入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）を初期化する（ステップＳ１）。そして、制御部１３は、ロックモータ３の開錠制御処理を行なう（ステップＳ２）。
図１４は、ロックモータ３の開錠制御処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。ロックモータ３の開錠制御処理では、制御部１３は、まず、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５をオンする（ステップＳ２１）。この後、制御部１３は、第１および第６のＦＥＴ１，ＦＥＴ６をオンする（ステップＳ２２）。これにより、動作モードが図１２に示した第１０モードとなるから、ロックモータ３が逆転方向（開錠方向）に回転される。
【００５８】
そして、所定時間が経過すると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、制御部１３は、第１および第６のＦＥＴ１，ＦＥＴ６をオフするとともに、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５をオフする（ステップＳ２４）。これにより、ロックモータ３の駆動が停止する。前記所定時間は、ステアリングシャフト１の回転のロックが開錠されるのに十分な時間に設定されているため、ロックモータ３の開錠制御処理によって、ステアリングシャフト１の回転のロックが開錠される。この後、図１３のステップＳ３に戻る。
【００５９】
図１３のステップＳ３では、制御部１３は、位置調整装置の初期設定を行う。具体的には、制御部１３は、ステアリングホイール１の位置が所定の初期位置となるように、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を制御する。
次に、制御部１３は、入力ポートの読み込みを行う（ステップＳ４）。そして、制御部１３は、位置調整操作が行なわれているか否かを判別する（ステップＳ５）。具体的には、制御部１３は、８つの位置調整キー３４のオンオフ状態を調べ、これらの全てのキー３４がオフであれば、位置調整操作が行なわれていないと判別する。一方、これらのキー３４のうちの１つでもオンである場合には、制御部１３は、位置調整操作が行なわれていると判別する。
【００６０】
位置調整操作が行なわれていないと判別された場合には（ステップＳ５：ＮＯ）、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂがオフであればそれらをオンさせた後（ステップＳ６）、ＥＰＳ制御を一定時間行なう（ステップＳ７）。具体的には、制御部１３は、操舵トルクと車速とに基づいて目標電流値を決定し、実際のモータ電流が目標電流値に近づくようにＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を制御する。この後、制御部１３は、イグニッションキーのオフ操作が行なわれたか否かを判別する（ステップＳ８）。イグニッションキーのオフ操作が行なわれていなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ４に戻る。
【００６１】
前記ステップＳ５において、位置調整操作が行なわれていると判別された場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部１３は、ＥＰＳ用モータ６のモータ電流（ＥＰＳ電流）の絶対値が所定のしきい値α（α＞０）未満であるか否かを判別する（ステップＳ９）。具体的には、制御部１３は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷの絶対値が所定のしきい値α（α＞０）未満であるか否か（全ての相電流の絶対値がしきい値α未満であるか否か）を判別する。このしきい値αは、零に近い所定の値に設定される。
【００６２】
ＥＰＳ電流の絶対値が所定のしきい値α以上である場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、制御部１３は、操舵角が中立位置付近の不感帯ではないと判断し、ステップＳ８に移行する。つまり、操舵角が中立位置付近の不感帯でない場合には、運転者によって位置調整装置が行われたとしても、位置調整は行われない。
前記ステップＳ９において、モータ電流の絶対値が所定のしきい値α未満であると判別された場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御部１３は、操舵角が中立位置付近の不感帯であると判断し、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオフする（ステップＳ１０）。この後、制御部１３は、位置調整モータ８，９の制御処理（位置調整制御処理）を行なう（ステップＳ１１）。具体的には、制御部１３は、８つの位置調整キー３４のうち、操作されている位置調整キーに対応した動作モード（第１モード〜第８モード）で、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９の一方または両方を駆動する。なお、位置調整制御処理の終了時には、第１〜第６のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６および第１〜第５のリレーＲ１〜Ｒ５は、オフ状態とされる。
【００６３】
位置調整制御処理が終了すると、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８において、イグニッションキーのオフ操作が行なわれたと判別された場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部１３は、操舵トルクセンサ３２によって検出される操舵トルクの絶対値が所定のしきい値β（β＞０）未満であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。このしきい値βは、零に近い所定の値に設定される。操舵トルクの絶対値がしきい値β以上である場合には、ＥＰＳ用モータ６によるアシスト制御が行なわれていると考えられる。そこで、操舵トルクの絶対値がしきい値β以上である場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御部１３は、操舵トルクの絶対値がしきい値β未満となるまで待つ。
【００６４】
操舵トルクの絶対値が所定のしきい値β未満であると判別された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御部１３は、ＥＰＳ用リレー１８Ａ，１８Ｂをオフする（ステップＳ１３）。この後、制御部１３は、ＥＰＳ用モータ６のモータ電流（ＥＰＳ電流）が零になるのを待つ（ステップＳ１４）。具体的には、制御部１３は、電流センサ２７Ｕ，２７Ｖ，２７Ｗによって検出される各相の相電流ＩＵ，ＩＶ，ＩＷが零になるのを待つ。ＥＰＳ電流が零になると（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御部１３は、位置調整装置の終了設定を行う（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１３は、ステアリングホイール１の位置が所定の終了位置となるように、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９を制御する。この後、制御部１３は、ロックモータ３の施錠制御処理を行なう（ステップＳ１６）。
【００６５】
図１５は、ロックモータ３の施錠制御処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。ロックモータ３の施錠制御処理では、制御部１３は、まず、第１〜第６のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６をオフするとともに第１〜第５のリレーＲ１〜Ｒ５をオフする（ステップＳ３１）。それから、制御部１３は、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５をオンする（ステップＳ３２）。この後、制御部１３は、第２および第５のＦＥＴ２，ＦＥＴ５をオンする（ステップＳ３３）。これにより、動作モードが図１１に示した第９モードとなるから、ロックモータ３が正転方向（施錠方向）に回転される。
【００６６】
そして、所定時間が経過すると（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、制御部１３は、第２および第５のＦＥＴ２，ＦＥＴ５をオフするとともに、第１、第３および第５のリレーＲ１，Ｒ３，Ｒ５をオフする（ステップＳ３５）。これにより、ロックモータ３の駆動が停止する。前記所定時間は、ステアリングシャフト１の回転がロック（施錠）されるのに十分な時間に設定されているため、ロックモータ３の施錠制御処理によって、ステアリングシャフト１の回転がロックされる。この後、図１３のステップＳ１７に戻る。
【００６７】
図１３のステップＳ１７では、ＥＣＵ１１の電源がオフされる。そして、制御部１３による処理を終了する。
前記実施形態によれば、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路（三相ブリッジインバータ回路）１２によって、ロックモータ１０を駆動することができる。つまり、１つの駆動回路１２によって、ＥＰＳ用モータ６とロックモータ１０とを駆動することが可能となる。これにより、ＥＰＳ用モータ６とロックモータ１０とを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
【００６８】
また、前記実施形態によれば、ＥＰＳ用モータ６を駆動するための駆動回路（三相ブリッジインバータ回路）１２によって、ロックモータ１０と位置調整用モータ（チルトモータ９およびテレスコピックモータ８）とを駆動することができる。つまり、１つの駆動回路によって、ＥＰＳ用モータ６と、ロックモータ１０と、位置調整用モータ８，９とを駆動することが可能となる。このため、ＥＰＳ用モータ６と、ロックモータ１０と、位置調整用モータ８，９とを駆動するために必要なＦＥＴ等のスイッチング素子の数を低減させることができる。
【００６９】
また、前記実施形態では、ロックモータ１０、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８は、Δ結線されている。これにより、これら３つのモータ８，９，１０をそれぞれ独立して駆動回路（三相ブリッジインバータ回路）１２に接続する場合に比べて、これらのモータ８，９，１０を駆動回路に接続するための給電経路を短くすることが可能となる。また、ロックモータ１０、チルトモータ９およびテレスコピックモータ８のオンオフおよび回転方向の制御を、５つのリレーＲ１〜Ｒ５を制御することによって行うことができるようになる。つまり、これら３つのモータ８，９，１０のオンオフおよび回転方向の制御を、比較的少ない数のリレーによって行うことができる。
【００７０】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、図１３のステップＳ９では、ＥＰＳ電流の絶対値がしきい値α未満であるか否かが判別されているが、ＥＰＳ電流の絶対値がしきい値α未満でありかつ車速が所定のしきい値γ（γ＞０）未満であるという条件を満たしているか否かを判別するようにしてもよい。ただし、γは零に近い値に設定される。このようにすると、ＥＰＳ電流の絶対値がしきい値α未満であっても、車速がほぼ零でない場合には、位置調整装置による位置調整を禁止することができる。
【００７１】
また、前記実施形態では、テレスコピック調整キー３４Ｒ，３４Ｆのいずれか一方と、チルト調整キー３４Ｕ，３４Ｄのいずれか一方とが同時に押下されている場合には、押下されている２つのキーのうち一方のキー入力のみが有効なものとして受け付けられているが、両方のキー入力をともに有効なものとして受け付けてもよい。この場合には、前記２つのキー入力に応じて、テレスコピックモータ８およびチルトモータ９の両方が駆動されることになる。
【００７２】
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。
【符号の説明】
【００７３】
６…ＥＰＳ用モータ、８…テレスコピックモータ、９…チルトモータ、１０…ロックモータ、１１…ＥＣＵ、１２…駆動回路、１３…制御部、１８Ａ，１８Ｂ…ＥＰＳ用リレー、Ｒ１〜Ｒ５…リレー
【図１】
0005614588.tif 000003
【図２】
0005614588.tif 000004
【図３】
0005614588.tif 000005
【図４】
0005614588.tif 000006
【図５】
0005614588.tif 000007
【図６】
0005614588.tif 000008
【図７】
0005614588.tif 000009
【図８】
0005614588.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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