(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の舵取機構と機械的に非連結の操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該操舵角検出手段の検出結果に応じて前記舵取機構に舵取力を加えるアクチュエータと、前記操舵手段を中立方向へ付勢する手段とを備えている車両用操舵装置において、前記舵取機構の舵角を検出する舵角検出手段と、車両の始動時に前記操舵角を前記舵角に応じた位置に一致させるべく前記操舵手段を回転する手段とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵手段と舵取機構が機械的に非連結の車両用操舵装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイールからなる操舵手段及び舵取機構が機械的に非連結の車両用操舵装置（以下、リンクレスステアリングという）は、動力舵取機構における舵取補助用のアクチュエータと同様に、舵取機構に舵取用のアクチュエータとしての電動モータを配してなり、ステアリングホイールの操舵角の検出結果に基づいて前記電動モータを駆動することにより、前記ステアリングホイールの操舵に応じた舵取りを行なわせる構成となっている。
【０００３】
前記ステアリングホイールは、その下側に突出する回転軸で車体の適宜部に回転自在に保持されている。前記回転軸の中途部には、ウォームギヤ及びピニオンギヤを組み合わせてなる運動変換機構が設けられ、そこに電磁クラッチを介して電動モータを用いてなる反力アクチュエータが繋げられている。この反力アクチュエータは、車速の高低とステアリングホイールの操舵角度の大小とに応じて大小となる操舵方向と逆方向の力（反力）を前記回転軸に加える作用をなしている。
【０００４】
また、前記回転軸の下端には一端を車体の適宜部に固定された捩じればねが同軸的に繋がれている。この捩じればねは、前記反力アクチュエータが故障し、前記電磁クラッチを強制的に切り離したときにおいても、前記回転軸へある程度の反力を与えるためのものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来の連結型の車両用操舵装置において、例えば、坂道で駐車する時に車輪を路肩側に転舵して縁石に押し当て、車輪が動かないようにすることがあるが、このときステアリングホイールは、舵取機構とラックアンドピニオン機構の如き運動変換機構を介して連結されているため、転舵状態で運転者がステアリングホイールから手を離し、エンジン停止のためのキースイッチをオフにした後、前記ステアリングホイールは車輪の転舵方向に一致した状態から回転することはない。
【０００６】
ところが、リンクレスステアリングにおいては、同様にして駐車時に転舵状態で運転者がステアリングホイールから手を離し、キースイッチをオフにしたとき、前記電磁クラッチが切り離され、前記捩じればねの弾性力に伴って前記ステアリングホイールは中立位置に戻される。そして、エンジンを再始動する時に前記ステアリングホイールの回転位置が車輪の転舵方向と一致していないという問題があった。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、実際の車輪の向きを舵取機構の舵角に基づいて検出し、車両の始動時にステアリングホイールが車輪の向きに一致するように回転駆動させ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】
本発明に係る車両用操舵装置は、車両の舵取機構と機械的に非連結の操舵手段と、該操舵手段の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該操舵角検出手段の検出結果に応じて前記舵取機構に舵取力を加えるアクチュエータと、前記操舵手段を中立方向へ付勢する手段とを備えている車両用操舵装置において、前記舵取機構の舵角を検出する舵角検出手段と、車両の始動時に前記操舵角を前記舵角に応じた位置に一致させるべく前記操舵手段を回転する手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る車両用操舵装置によれば、前記舵角検出手段が実際の車輪の舵角を検出し、中立位置に戻された操舵手段を車両の始動時に前記舵角に応じた回転位置へ駆動するので、前記操舵角及び前記舵角を一致した状態にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１１】
本発明における車両用操舵装置は、車体の左右に配された一対の舵取用の車輪１０，１０に舵取動作を行なわせるための舵取機構１と、該舵取機構１とは機械的に非連結の操舵手段たるステアリングホイール２と、該ステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチュエータ３と、マイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部４とを備え、ステアリングホイール２の操舵に応じた舵取制御部４の動作により、舵取機構１に配したアクチュエータとしての舵取モータ５を駆動回路５ａを介して駆動し、該舵取機構１を動作させる構成となっている。
【００１２】
前記舵取機構１は、車体の左右方向に設けられてその軸方向に移動する操舵軸１１の両端部と、左右の車輪１０，１０を支持するナックルアーム１２，１２とを、各別のタイロッド１３，１３により連結し、操舵軸１１の左右両方向への移動によりタイロッド１３，１３を介してナックルアーム１２，１２を押し引きし、前記車輪１０，１０を左右に転舵させるものであり、この転舵は、操舵軸１１の中途部に設けられた舵取モータ５の回転を、適宜の運動変換機構により操舵軸１１の軸方向運動に変換して行われる。
【００１３】
一方のタイロッド１３及び操舵軸１１の連結部と、該操舵軸１１を軸方向への摺動自在に支承する操舵軸ハウジング１４とを跨いで、直線摺動形ポテンショメータからなるタイロッド変位センサ１５（舵角検出手段）が架設されており、前記操舵軸ハウジング１４に対する前記タイロッド１３の軸方向変位を検出している。検出結果は舵取制御部４に与えられ、所定の演算を行なうことによって舵角に変換される。
【００１４】
前記ステアリングホイール２は、その下側に突出する回転軸３０で車体の適宜部に回転自在に保持されている。前記回転軸３０の中途には操舵角センサ３３が付設されており、前記ステアリングホイール２の操舵角度（操舵角）をその方向も含めて検出しており、検出結果は舵取制御部４に与えられている。
【００１５】
前記回転軸３０上の前記操舵角センサ３３の上側にはウォームギヤ及びピニオンギヤを組み合わせてなる運動変換機構が設けられ、更にそれに電磁クラッチ３ｂを介して電動モータを用いてなる反力アクチュエータ３が繋げられており、図示しない車体の適宜部位に設けられ、前輪又は後輪の回転速度を検出する回転速度センサを用いてなる車速センサ６からの出力と前記操舵角センサ３３からの出力とに応じたモータ電流を駆動回路３ａを介して前記反力アクチュエータ３に通電することにより、車速の高低及び操舵角の大小に応じて大小となる操舵方向と逆方向に力（反力）を前記回転軸３０に加える作用をなしている。従って、ステアリングホイール２の回転操舵には、反力アクチュエータ３が発生する反力に抗する操舵トルクを加える必要がある。なお、ステアリングホイール２に加えられる操舵トルクは、前記回転軸３０に付設されたトルクセンサ３２により検出され、この検出結果は舵取制御部４に与えられる。
【００１６】
また、前記回転軸３０の下端には一端を車体の適宜部に固定された捩じればね３１が同軸的に繋がれている。この捩じればね３１は、前記反力アクチュエータ３が故障し、前記電磁クラッチ３ｂを強制的に切り離したときにおいても、前記回転軸３０へある程度の反力を与えるためのものである。
【００１７】
以上の如く舵取制御部４は、実際に生じている舵取りの状態が前記タイロッド変位センサ１５からの入力として与えられ、またステアリングホイール２の操舵の状態が前記操舵角センサ３３からの入力として与えられ、ステアリングホイール２に加えられる反力の大きさ及び方向が前記トルクセンサ３２からの入力として夫々与えられている。
【００１８】
一方、舵取制御部４の出力は、前述した如くステアリングホイール２に反力を付与する反力アクチュエータ３と、舵取機構１に舵取動作を行なわせるための舵取モータ５とに、各別の駆動回路３ａ，５ａを介して与えられており、反力アクチュエータ３及び舵取モータ５は舵取制御部４からの作動信号に応じて各別の動作を行なうようにしてある。
【００１９】
このような構成の車両用操舵装置において、舵取制御部４はステアリングホイール２の操舵角θ及び車速センサ６からの車速に基づいて目標舵角を演算し、この目標舵角とタイロッド変位センサ１５の出力から算出された舵取機構１の実際の舵角との偏差に基づいて、舵取機構１の舵角が前記目標舵角に一致するように舵取モータ５を駆動する制御を行なう。
【００２０】
一方、エンジン始動時には前記舵取制御部４は、これとは逆の動作を行ない、前記始動時に与えられる前記操舵角θ及び前記舵角に基づいて、該舵角に応じたステアリングホイール２の回転位置、即ち目標操舵角Θを演算し、前記操舵角θが目標操舵角Θに一致するように反力アクチュエータ３を駆動する制御を行なうようにしてある。
【００２１】
図２は、舵取制御部４の動作内容を示すフローチャートである。エンジン始動のためのキースイッチの状態を確認し（ステップ１）、オンの状態である場合、まず操舵角センサ３３及びタイロッド変位センサ１５の出力を読込む（ステップ２）。次いで読込んだタイロッド変位から舵角を算出し、その舵角に応じた目標操舵角Θを算出する（ステップ３）。そして目標操舵角Θを検出した操舵角θと比較し（ステップ４）、異なる場合、反力アクチュエータ３に所定のモータ電流を通電する作動信号を駆動回路３ａに与える（ステップ５）。そしてステップ１からステップ３を繰り返し、操舵角θが目標操舵角Θと一致したときに図示しないコンソールパネル上のランプ等の表示手段により運転者に発進可の報知を行ない（ステップ６）、動作を終了する。また動作の途中でキースイッチがオフにされた場合にも動作を終了する。
【００２２】
なお、ステアリングホイール２の回転位置を目標操舵角Θに戻すために反力アクチュエータ３は、捩じればね３１より大きい回転力を前記回転軸３０に与えることは言うまでもない。
【００２３】
このように構成された車両用操舵装置において、転舵した状態でキースイッチをオフとし、運転者がステアリングホイール２から手を離した後で捩じればね３１により前記ステアリングホイール２が中立位置に戻されるが、始動時にステアリングホイール２の操舵角を舵取機構１の舵角に一致させることができる。
【００２４】
以上の実施の形態は、本発明に係る車両用操舵装置の一例を示すものであり、反力アクチュエータ３の構成を限定するものではなく、また、操舵手段として、ステアリングホイール２に代えて、レバー、ジョイスティック等の他の操舵手段を用いることができることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明に係る車両用操舵装置においては、中立方向へ付勢する手段によって中立位置に戻された操舵手段が、始動時に実際の車輪の方向に一致するように回転させることができるので、運転者の予期しない方向に自動車が進み出すことがなく発進できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の構成を示すブロック図である。
【図２】舵取制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    舵取機構
２    ステアリングホイール
３    反力アクチュエータ
４    舵取制御部
５    舵取モータ
１５    タイロッド変位センサ
３０    回転軸
３１    捩じればね
３２    トルクセンサ
３３    操舵角センサ
【図１】
0003586782.tif 000002
【図２】
0003586782.tif 000003