(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーブルの耐久性確保と操舵感の向上とを両立できる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】  ステアリングホイール１を有する操作部２と操向輪３，３を転舵する転舵部４とが、ケーブル式コラム１２を介して連結され、操作部２に入力される操舵トルクを検出する反力トルクセンサ５と、転舵部４に操舵補助力を出力する転舵アクチュエータ８と、操作部２に入力される操舵トルクに応じて転舵アクチュエータ８を制御するコントローラ１４とを備えた車両用操舵装置において、操作部２に操舵反力を出力する反力アクチュエータ６と、転舵部４に入力される転舵トルクを検出する転舵トルクセンサ９を設け、コントローラ１４は、転舵トルクに応じて反力アクチュエータ６を制御する。【選択図】        図１
2006069515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作入力手段を有する操作部と操向輪を転舵する転舵部とが、ケーブル式コラムを介して直接的または間接的に連結され、
前記操作部に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記転舵部に操舵補助力を出力する転舵アクチュエータと、
前記操作部に入力される操舵トルクに応じて転舵アクチュエータを制御する転舵制御手段と、
を備えた車両用操舵装置において、
前記操作部に操舵反力を出力する反力アクチュエータと、
この反力アクチュエータを制御する反力制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
前記ケーブル式コラムは、
前記操作部に設けられたステアリング側ケーブルプーリと、
前記転舵部に設けられた操向輪側ケーブルプーリと、
両ケーブルプーリに対し互いに逆方向に巻き付けられた状態で連結する２本のインナケーブルと、
前記ステアリング側ケーブルプーリを収納する第１プーリケースと、
前記操向輪側ケーブルプーリを収納する第２プーリケースと、
両インナケーブルをそれぞれ覆い、両プーリケースを連結する２本のアウタチューブと、
を有し、
前記２本のアウタチューブの少なくとも一方の端部とプーリケースとの間に、前記インナケーブルを覆う伸縮部材を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材の弾性力を、この伸縮部材と接する前記プーリケースの前記ケーブルプーリに前記インナケーブルが巻き取られているとき、前記アウタチューブが前記プーリケース側へ変位しない大きさに設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材の弾性力を、前記インナケーブルの最大伸び状態で前記インナケーブルと前記アウタチューブとの間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材の弾性力を、車載時の初期状態で前記インナケーブルと前記アウタチューブとの間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材の弾性力を、前記インナケーブルの最大伸び状態で前記アウタチューブの撓み量が所定値以下となるように設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材の伸び方向変位を許可し、縮み方向変位を規制する縮み変位規制手段を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項８】
請求項２ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材は、ケーブルの総曲げ角度が大きい方の伸縮率を、総曲げ角度が小さい方の伸縮率よりも大きく設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項９】
請求項２ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記伸縮部材は、ケーブルフリクションが大きいほど、伸縮率を大きく設定することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記転舵部に入力される転舵トルクを検出する転舵トルク検出手段を設け、
前記反力制御手段は、転舵トルクに応じて反力アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両用操舵装置において、
前記転舵トルク検出手段を、転舵アクチュエータと操向輪との間に設けたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記転舵制御手段は、操舵トルクと転舵トルクの差の絶対値が無負荷時摺動トルク以下となるように転舵アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記転舵制御手段は、ケーブル式コラムを構成するインナケーブルの張力が、インナケーブルの耐久限度またはアウタチューブの耐久限度のいずれか小さい方の値以下となるように転舵アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の車両用操舵装置において、
前記操作部の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記転舵部の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
を設け、
前記転舵制御手段は、操舵角と転舵角に応じて転舵アクチュエータを制御することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の車両用操舵装置において、
前記操舵角検出手段は、ステアリング側ケーブルプーリの回転角度を検出するステアリング側角度センサであり、
前記転舵角検出手段は、転舵部側ケーブルプーリの回転角度を検出する操向輪側角度センサであることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作部と転舵部とをケーブル式コラムを介して連結した車両用操舵装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用操舵装置としては、ステアリングホイールに入力される操舵トルクをケーブル式コラムを介してステアリングギアボックスに伝達するとともに、操舵トルクに基づいて電動パワーステアリング装置の作動を制御するケーブル式ステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、ケーブルの負荷トルクが耐久限度以下となるように操舵補助力を出力することで、ケーブルの耐久性低下を防止している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１００６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ケーブルの耐久性限度を考慮して操舵補助力を出力する構成であるため、操舵トルクが軽くなりすぎて操舵感の悪化を伴うという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ケーブルの耐久性確保と操舵感の向上とを両立できる車両用操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、操作入力手段を有する操作部と操向輪を転舵する転舵部とが、ケーブル式コラムを介して直接的または間接的に連結され、前記操作部に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記転舵部に操舵補助力を出力する転舵アクチュエータと、前記操作部に入力される操舵トルクに応じて転舵アクチュエータを制御する転舵制御手段と、を備えた車両用操舵装置において、前記操作部に操舵反力を出力する反力アクチュエータと、この反力アクチュエータを制御する反力制御手段と、を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両用操舵装置にあっては、転舵アクチュエータによりケーブルの耐久性限度を考慮して操舵補助力を出力しつつ、反力アクチュエータにより操作部に操舵反力を与え、操舵感が軽くなりすぎるのを防止できる。よって、ケーブルの耐久性確保と操舵感の向上とを両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用操舵装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例１〜５に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
実施例１は、操作部と転舵部がケーブル式コラムを介して直接的に連結された例である。
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図である。
実施例１の車両用操舵装置は、図１に示すように、操作部２、操向輪３、転舵部４、操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）５、反力アクチュエータ６、コラムシャフト７、転舵アクチュエータ８、転舵トルクセンサ（転舵トルク検出手段）９、ピニオンシャフト１０、ステアリング機構１１、ケーブル式コラム１２、車速センサ１３、コントローラ（転舵制御手段および反力制御手段）１４、を備えている。
【００１０】
操作部２には、ステアリングホイール（操作入力手段）１とコラムシャフト７が設けられている。そして、コラムシャフト７には、反力トルクセンサ５および反力アクチュエータ６が設けられている。コラムシャフト７とピニオンシャフト１０との間には、ケーブル式コラム１２が設けられている。
【００１１】
転舵部４には、ピニオンシャフト１０が設けられ、このピニオンシャフト１０の下端部には、ラック&ピニオン式によるステアリング機構１１が連結され、このステアリング機構１１の両側には、ラックギア軸の移動により転舵角が変えられる操向輪３，３が設けられている。
【００１２】
ピニオンシャフト１０には、転舵アクチュエータ８、転舵トルクセンサ９が設けられている。なお、転舵アクチュエータ８は、ＤＣモータを用いているが、これはＡＣモータ等の他のモータを用いてもよい。
【００１３】
反力アクチュエータ６および転舵アクチュエータ８のモータとしては、ブラシレスＤＣモータを用いており、このタイプのモータは、一般的にエンコーダなどの操舵角センサ（操舵角検出手段）１５および転舵角センサ１６によりモータ駆動制御を行う。
【００１４】
ケーブル式コラム１２は、操作部２と転舵部４との間に設けられ、ステアリングホイール１からの操舵トルクおよび操向輪３，３からの反力トルクを伝達する。
【００１５】
コントローラ１４は、反力トルクセンサ５と転舵トルクセンサ９と車速センサ１３等からのセンサ信号を入力し、操作部２に設けられた反力アクチュエータ６を制御するとともに、転舵部４に設けられた転舵アクチュエータ８を制御する。
【００１６】
図２は、コントローラ１４の制御ブロック図であり、コントローラ１４は、反力アクチュエータ指令値演算部１４ａと、ケーブルプーリトルク演算部１４ｂと、転舵アクチュエータ指令値演算部１４ｃとを備えている。
【００１７】
反力アクチュエータ指令値演算部１４ａは、車速センサ１３と転舵トルクセンサ９のセンサ信号から、図８に示す「転舵トルクセンサ検出値−反力アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、反力アクチュエータ指令値を演算する。反力アクチュエータ指令値は、電流サーボ１７へ出力される。
【００１８】
ケーブルプーリトルク演算部１４ｂは、電流サーボ１７から反力アクチュエータ６へ出力された電流値と、反力トルクセンサ５のセンサ信号に基づいて、ケーブルプーリトルクを演算する。ケーブルプーリトルクは、転舵アクチュエータ指令値演算部１４ｃに出力される。
【００１９】
転舵アクチュエータ指令値演算部１４ｃは、反力トルクセンサ５のセンサ信号から、図７に示す「ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、転舵アクチュエータ指令値を演算する。転舵アクチュエータ指令値は、電流サーボ１８へ出力され、電流サーボ１８は、転舵アクチュエータ指令値に応じて転舵アクチュエータ８に駆動電流を出力する。
【００２０】
次に、ケーブル式コラム１２の詳しい構造について説明する。
図３はケーブル式コラム１２を示す横断面図および縦断面図、図４はケーブル式コラム１２を示す斜視図、図５はインナケーブルの断面図である。
【００２１】
ケーブル式コラム１２は、コラムシャフト７の端部に設けられたステアリング側ケーブルプーリ２０ａと、ピニオンシャフト１０の端部に設けられた操向輪側ケーブルプーリ２０ｂと、両ケーブルプーリ２０ａ，２０ｂのそれぞれに互いに逆方向に巻き付けられた状態で連結する２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈとを有する。
【００２２】
コラムシャフト７の端部に設けられたステアリング側ケーブルプーリ２０ａは、第１プーリケース２０ｅ内に収納され、プーリ外周には２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈの端部がそれぞれ固定されると共に、２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈのうち、一方のケーブルを巻き込み案内し、他方のケーブルを巻き戻し案内するケーブル溝が形成されている。
【００２３】
ピニオンシャフト１０の端部に設けられた操向輪側ケーブルプーリ２０ｂは、第２プーリケース２０ｆ内に収納され、プーリ外周には２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈの端部がそれぞれ固定されると共に、２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈのうち、一方のケーブルを巻き込み案内し、他方のケーブルを巻き戻し案内するケーブル溝が形成されている。
【００２４】
２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈは、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａと操向輪側ケーブルプーリ２０ｂのケーブル溝に巻き付けられた２本のインナケーブル２０ｃ，２０ｄと、第１プーリケース２０ｅと第２プーリケース２０ｆとを連結する２本の可撓性を有するアウタチューブ２０ｇ，２０ｈと、により構成されている。
【００２５】
アウタチューブ２０ｇ，２０ｈは、図４に示すように、摩擦抵抗の小さい合成樹脂製パイプ材よりなるライナ２００ｇ，２００ｈの外周に沿って多数の金属線材２０１ｇ，２０１ｈを軸方向に配置し、その外周に金属帯材２０２ｇ，２０２ｈを螺旋状に巻き付け、さらに、外周を合成樹脂製の被覆材２０３ｇ，２０３ｈで被覆した構造を有している。そして、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈの内部に、図５に示すようなステンレス鋼やアルミ等の金属縒り線で構成したインナケーブル２０ｃ，２０ｄがスライド自在に収納される。したがって、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈは、軸方向に作用する引張力を多数の金属線材２０１ｇ，２０１ｈにより支持して伸び変形の発生を防止すると共に、インナケーブル２０ｃ，２０ｄを屈曲させたときに金属線材２０１ｇ，２０１ｈがばらばらになるのを金属帯材２０２ｇ，２０２ｈで抑え、かつ、金属帯材２０２ｇ，２０２ｈを螺旋状に巻き付けたことにより、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈの屈曲を可能にしている。
【００２６】
すなわち、ケーブル式コラム１２は、コラムシャフト７の端部とピニオンシャフト１０の端部とに設けられた２つのケーブルプーリ２０ａ，２０ｂを、各ケーブルプーリ２０ａ，２０ｂに対し互いに逆方向に巻き付けられた２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈにより繋ぐ構成であり、ステアリングホイール１を一方向に回転させると、２本のケーブル２０ｃ，２０ｇとケーブル２０ｄ，２０ｈのうち、一方のケーブルが運転者から入力される操舵トルクを伝達し、他方のケーブルが操向輪３，３から入力される反力トルクを伝達することで、コラムシャフトと同等の機能を発揮するようになっている。
【００２７】
次に、作用を説明する。
［転舵アクチュエータ指令値算出制御処理］
図６は、実施例１のコントローラ１４で実行される転舵アクチュエータ指令値算出制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。この制御フローは、例えば、イグニッションキースイッチがONされてから、所定周期毎に実行される。
【００２８】
ステップS101では、ケーブルプーリトルク演算部１４ｂにおいて、反力トルクセンサ５の検出値を読み込み、ステップS102へ移行する。
【００２９】
ステップS102では、ケーブルプーリトルク演算部１４ｂにおいて、電流サーボ１７の反力アクチュエータ電流値を読み込み、ステップS103へ移行する。
【００３０】
ステップS103では、ケーブルプーリトルク演算部１４ｂにおいて、反力アクチュエータ電流値と所定のトルク係数とを掛け合わせて反力アクチュエータ６の出力トルクを算出し、ステップS104へ移行する。
【００３１】
ステップS104では、ケーブルプーリトルク演算部１４ｂにおいて、反力トルクセンサ５の検出値から反力アクチュエータトルクを減算してステアリング側ケーブルプーリトルクを算出し、ステップS105へ移行する。
【００３２】
ステップS105では、転舵アクチュエータ指令値演算部１４ｃにおいて、算出したステアリング側ケーブルプーリトルクから、図７に示す「ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、転舵アクチュエータ指令値を算出し、本制御を終了する。
【００３３】
ここで、図７に示した「ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性」は、以下の２つの方法により、目標ケーブル張力から任意に設定できる。
【００３４】
(i) ステアリング側ケーブルプーリトルクがステアリング側ケーブルプーリ２０ａの無負荷時摺動トルクのとき、転舵アクチュエータ８の出力トルクが最大となるように、ステアリング側ケーブルプーリトルクと転舵アクチュエータ指令トルクの特性を設定する。
【００３５】
(ii) ステアリング側ケーブルプーリトルクが、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈの耐久限度となるインナケーブル張力とケーブルプーリ半径とを掛け合わせたものであるとき、または、インナケーブル２０ｃ，２０ｄの耐久限度となるインナケーブル張力とケーブルプーリ半径とを掛け合わせたものであるとき、転舵アクチュエータ出力トルクが最大となるように、ステアリング側ケーブルプーリトルクと転舵アクチュエータ指令トルクの特性を設定する。
【００３６】
［ケーブルの耐久性確保について］
ケーブル式コラム１２において、インナケーブル２０ｃ，２０ｄに引張力が作用すると、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈに圧縮力が作用し、逆にインナケーブル２０ｃ，２０ｄに圧縮力が作用すると、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈに引張力が作用する。また、ケーブルを曲げた状態で使用した場合には、曲げ方向外側のアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）に引張力が作用するとともに、曲げ方向内側のアウタチューブ２０ｈ（２０ｇ）に圧縮力が作用することとなる。
【００３７】
したがって、これら２種類の引張力が同時に作用した場合や、２種類の圧縮力が同時に作用した場合に、その荷重に耐えきれずに金属線材２０１ｇ，２０１ｈが大きく変形することがあった。このように金属線材２０１ｇ，２０１ｈが大きく変形すると、その部分でアウタチューブ２０ｇ，２０ｈが急激に折れ曲がってインナケーブル２０ｃ，２０ｄのスムーズなスライドが阻害される可能性がある。インナケーブル２０ｃ，２０ｄは金属線の縒り線となっており、軸方向への繰り返し荷重を受けたとき、伸縮されて金属線の擦れ摩耗が発生する。
【００３８】
ケーブルの耐久性は、ケーブルの配策やケーブル張力などにより変化し、一般的に配策のケーブル曲率が大きく、かかるケーブル張力が小さい方が耐久性が高い。参考として、インナケーブルのＳ−Ｎ線図特性は、論文（自動車技術学術講演会前刷集No65-02 20025222）の事例にあるように、図９に示す特性を有している。このＳ−Ｎ線図特性は、インナケーブル２０ｃ，２０ｄの仕様に応じて変化する。
【００３９】
一般的に、ケーブル式コラム１２の出力トルクと入力トルクの差は、配策曲げ角度、入力トルクが大きいほど大きくなる。なお、従来のシャフト式コラムは、ベアリング支持であるため、出力トルクと入力トルクの差は主にベアリング部分のフリクションであり、入力トルクによって変化しない。
【００４０】
ケーブル式コラム１２において、入力トルクと出力トルクの差は近似的に下記の式(1)を用いて求めることができる。
Ｆ＝Ｗｅμθ  …(1)
ここで、Ｆは入力トルク、Ｗは出力トルク、μはアウタチューブライナ摩擦係数、θは配策曲げ角度、自然対数の底ｅ＝2.718である。
【００４１】
したがって、入力トルクと出力トルクの差Ｆ−Ｗは、下記の式(2)のようになる。
Ｆ−Ｗ＝Ｗ（ｅμθ−１）  …(2)
【００４２】
また、ケーブルは可撓性を有するため、車両へ搭載する際に配策曲げ角度のバラツキが大きく、従って出力トルクと入力トルクの差もバラツキが大きくなる。
【００４３】
ケーブル式コラム１２へかかる負荷トルクが大きくなると、入力トルクと出力トルクの差も大きくなり、摺動抵抗が増加する。よって、図１０，１１に示すように、入力トルクに対して出力トルクが小さくなるため、操舵フィーリングが渋く感じられ、操舵感の悪化を伴う。
【００４４】
［従来技術との対比］
この問題を解決するため、特開平１０−３１００６９号公報に記載の技術では、ケーブル式コラムとパワーステアリング装置とを組み合わせたものにおいて、パワーステアリング装置にケーブルのフリクションを相殺するアシスト力を発生させ、操舵フィーリングの向上を図っている。
【００４５】
この従来技術では、ステアリングとケーブルとの間に設けたトルクセンサでステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいてステアリングギアボックスを駆動するパワーステアリング用モータの作動を制御する。トルクセンサにより検出された操舵トルクは、ケーブルのフリクションを含むため、パワーステアリング用モータにケーブルのフリクションを相殺する操舵トルクを発生させ、適切な操舵フィーリングが得られるというものである。
【００４６】
しかしながら、走行中に操向輪が発生するコーナリングフォースの変化など、操向輪側からの入力変化に対しては、ケーブル部分のフリクションによりステアリングホイールへそのトルク変化が十分に伝わらない。このような場合、例えば雪道などの低μ路を走行中には、路面変化がステアリングに十分伝わらないなど、この点は改善されないため、操舵フィーリングが悪い。
【００４７】
また、高速走行時は、ステアリングに適度な重さを与える必要があるが、トルクセンサにより検出された操舵トルクはケーブル式コラムの負荷トルクにほぼ等しい。したがって、高速走行時に適度な操舵トルクを与えようとすると、前述したケーブル式コラムへの負荷トルクが大きくなる（＝高速走行時に適度な操舵トルクを与えること）ため、ケーブル式コラムの摺動抵抗が増加し、操舵フィーリングが渋く感じられ、操舵感が悪化してしまう。
【００４８】
これは、旋回状態からのステアリング切り返し時に顕著となる。操向輪から入力トルク作用方向とケーブル式コラムのフリクション作用方向が異なるため、トルクセンサでこれらのトルク成分を判別できない。
【００４９】
これに対し、実施例１では、インナケーブル２０ｃ，２０ｄにかかる張力を低減するには、転舵アクチュエータ８により操舵補助力を発生させることで調整可能である。このトレードオフとして操舵トルクが小さくなり、運転性が悪化する場合がある。この対策として、反力アクチュエータ６をステアリングホイール１とケーブル式コラム１２との間に設置した。この反力アクチュエータ６で適度な操舵反力を生成し、運転性を向上させた。
【００５０】
転舵トルクセンサ９をケーブル式コラムと操向輪３，３の間に設けたため、操向輪３，３側からの入力変化に対し、ケーブルフリクションの影響を受けずに検出できるため、その検出したトルク検出値を基に反力アクチュエータ６によりトルクを生成し、運転者へ伝えることで操舵フィーリングを改善した（図８）。
【００５１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用操舵装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５２】
(1) 転舵アクチュエータ８によりケーブルの耐久性限度を考慮して操舵補助力を出力しつつ、反力アクチュエータ６によりステアリングホイール１に操舵反力を与えるため、ケーブルの耐久性確保と操舵感の向上とを両立できる。
【００５３】
(2) 反力アクチュエータ６は、転舵トルクセンサ９のセンサ信号に基づいて操舵反力を発生させるため、運転者に路面フィールを的確に与えることができ、操舵感が向上する。かつ、転舵アクチュエータ８の操舵補助力により操舵トルクが軽くなりすぎるのを補正できる。
【００５４】
(3) ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性を、ステアリング側ケーブルプーリトルクがステアリング側ケーブルプーリ２０ａの無負荷時摺動トルクのとき、転舵アクチュエータ８の出力トルクが最大となるように設定するため、ケーブル式コラム１２の摺動抵抗の増減変化を抑制でき、操舵トルクの変化によらない均一な渋さ感となり、操舵フィーリングの違和感の変化を低減できる。
【００５５】
(4) ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性を、ステアリング側ケーブルプーリトルクが、アウタチューブ２０ｇ，２０ｈの耐久限度となるインナケーブル張力とケーブルプーリ半径とを掛け合わせたものであるとき、または、インナケーブル２０ｃ，２０ｄの耐久限度となるインナケーブル張力とケーブルプーリ半径とを掛け合わせたものであるとき、転舵アクチュエータ出力トルクが最大となるように設定するため、インナケーブル２０ｃ，２０ｄの金属縒り線間に発生する擦れ摩耗を低減でき、耐久性が向上する。また、インナケーブル２０ｃ，２０ｄとアウタチューブ２０ｇ，２０ｈ間の摺動抵抗を低減でき、耐久性が向上する。
【００５６】
(5) 転舵トルクセンサ９を、転舵アクチュエータ８と操向輪３，３との間に設けたため、運転者に路面フィールを的確に伝えることができ、操舵感が向上する。かつ、転舵アクチュエータ８の操舵補助力により操舵トルクが軽くなりすぎるのを補正できる。
【実施例２】
【００５７】
実施例２の車両用操舵装置は、操舵トルクセンサに代えて、操舵角センサ１５と転舵角センサ１６のセンサ信号を用いて転舵アクチュエータ指令値を演算した例である。
【００５８】
まず、構成を説明する。なお、実施例１と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５９】
図１２は、実施例２の車両用操舵装置を示す全体システム図であり、実施例２の車両用操舵装置は、図１に示した反力トルクセンサ５を省略した点で実施例１と異なる。
【００６０】
図１３は、実施例２のコントローラ１４の制御ブロック図であり、転舵アクチュエータ指令値演算部３０は、操舵角センサ１５と転舵角センサ１６のセンサ信号から、図１４に示す「角度偏差−転舵アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、転舵アクチュエータ指令値を演算する。なお、図１４の幅Ｗは、実施例１に示した２通りの方法により任意に設定できる。
【００６１】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用操舵装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
(6) 転舵アクチュエータ８は、操舵角センサ１５と転舵角センサ１６のセンサ信号に基づいて操舵補助力を発生させるため、操作部２に運転者の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサを設けることなく、ケーブル張力の低減を図ることができる。さらに、装置のコンパクト化とコスト低減も達成できる。
【実施例３】
【００６３】
実施例３は、操作部と転舵部がケーブル式コラムを介して間接的に連結された例である。
【００６４】
まず、構成を説明する。なお、実施例１と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図１５は、実施例３の車両用操舵装置を示す全体システム図であり、この実施例３は、ケーブル式コラム１２をフェイルセーフとして用いるステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）システムの例である。
【００６５】
操作部２には、上端部から順にステアリングホイール１、操舵トルクセンサおよび操舵角センサを備えた反力アクチュエータ４１、第１コラムシャフト７ａ、クラッチ部４３、第２コラムシャフト７ｂが設けられている。第２コラムシャフト７ｂとピニオンシャフト１０との間には、ケーブル式バックアップ機構としてケーブル式コラム１２が設けられている。
【００６６】
転舵部４には、ピニオンシャフト１０が設けられ、このピニオンシャフト１０の下端部には、ラック&ピニオン式によるステアリング機構１１が連結され、このステアリング機構１１の両側には、ラックギア軸の移動により転舵角が変えられる操向輪３，３が設けられている。
【００６７】
ピニオンシャフト１０には、転舵トルクセンサを備えた転舵アクチュエータ４２が設けられている。なお、転舵アクチュエータ４２および反力アクチュエータ４１のモータとしては、ＤＣブラシレスモータを用いているが、ＤＣブラシ付きモータを用いてもよい。また、操舵角センサと転舵角センサとしては、レゾルバ式角度センサを用いているが、エンコーダ式角度センサ等を用いてもよい。この角度センサはＤＣブラシレスモータの駆動制御にも共用している。
【００６８】
ＳＢＷコントローラ４４は、操舵角センサ１５と転舵角センサ１６と車速センサ１３等からのセンサ信号を入力し、操作部２に設けられた反力アクチュエータ４１およびクラッチ部４３を制御すると共に、転舵部４に設けられた転舵アクチュエータ４２を制御する。
【００６９】
このＳＢＷコントローラ４４のクラッチ制御部は、例えば、ＳＷＢシステムの電源が投入されると電源OFFにて接続されているクラッチ部４３を解放する指令を出力し、その後、ＳＷＢシステムが正常であると判断される限りクラッチ部４３の解放を維持し、ＳＢＷシステムに故障が発生したと判断されると解放されているクラッチ部４３を接続する指令を出力する。
【００７０】
次に、クラッチ部４３の細部構造について説明する。
図１６は、クラッチ部４３の縦断面図である。
第１コラムシャフト７ａの周囲にボス５０を介してフランジ５１ａを有するロータ５１が設けられている。ロータ５１は、第２コラムシャフト７ｂと同一軸線上に設けられている。第２コラムシャフト７ｂには、フランジ５２ａを有するアーマチュアハブ５２がスプライン嵌合されている。このアーマチュアハブ５２のフランジ５２ａよりも半径方向外側には、アーマチュア５３が設けられている。このアーマチュア５３は、フランジ５２ａに板ばね５４を介して固定され、フランジ５１ａの吸着面５１０ａに対向して配置されている。
【００７１】
ロータ５１の周囲には、図示しないコラムハウジング（あるいは固定用ハウジング）に固定されたヨーク５５が設けられている。このヨーク５５は、電磁コイル５５ａを内蔵している。なお、板ばね５４は、フランジ５２ａのヨーク５５とは反対側の側面に固定された環状の基部５４ａと、この基部５４ａに放射状に延在するブリッジ５４ｂを介して一体に形成され、かつアーマチュア５３のヨーク５５とは反対側の側面に固定された環状の自由端部５４ｃとからなる環状体によって形成されている。
【００７２】
このように構成されたクラッチ部４３においては、電磁コイル５５ａに通電されると、磁束Φが発生する。このとき、アーマチュア５３が板ばね５４の復帰力に抗してロータ５１のフランジ５１ａに吸着されるため、第１コラムシャフト７ａと第２コラムシャフト７ｂが連結される。そして、コラムが回転すると、この回転力がクラッチを介してステアリングホイール１に伝達される。また、電磁コイル５５ａへの通電を解除すると、磁束Φが消滅してアーマチュア５３が板ばね５４の復帰力によってロータ５１から離間する。
【００７３】
ここで、クラッチ部４３の伝達トルク容量は、電磁コイル５５ａの発生できる磁束を変えることで吸着力が変化するため、任意に設定できる。
【００７４】
次に、作用を説明する。
［バックアップ時の転舵アクチュエータ指令値算出制御処理］
図１７は、実施例３のＳＢＷコントローラ４４で実行されるバックアップ時の転舵アクチュエータ指令値算出制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。この制御フローは、例えば、イグニッションキースイッチがONされてから、所定周期毎に実行される。
【００７５】
ステップS201では、ＳＢＷシステムに故障が発生したかどうかを判断する。YESの場合にはステップS202へ移行し、NOの場合には本制御を終了する。
【００７６】
ステップS202では、故障発生部を切り離すと同時にクラッチ部４３を接続し、ステップS203へ移行する。
【００７７】
ステップS203では、転舵トルクセンサ、反力トルクセンサおよび車速センサ１３の検出値を読み込み、ステップS204へ移行する。
【００７８】
ステップS204では、転舵アクチュエータ指令値演算部１４ｃにおいて、算出したステアリング側ケーブルプーリトルクから、図７に示した「ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、転舵アクチュエータ指令値を算出し、ステップS203へ移行する。
【００７９】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用操舵装置にあっては、ケーブル式バックアップ機構を備えたＳＢＷシステムにおいて、ＳＢＷシステムが故障した場合に、実施例１の(1)〜(5)の効果が得られる。
【実施例４】
【００８０】
実施例４は、実施例３のＳＢＷシステムにおいて、ケーブル式コラムの２本のアウタチューブの端部とプーリケースとの間に、ケーブルテンション調整用スプリング（伸縮部材に相当）を設けた例である。
【００８１】
まず、構成を説明する。
図１８は実施例４のケーブル式コラム１２の構成を示す(a)平面図、(b)側面図、(c)背面図、図１９は両ケーブルプーリ２０ａ，２０ｂへのインナケーブル２０ｃ，２０ｄの巻き付け状態を示す図である。
【００８２】
図１８に示すように、２本のアウタチューブ２０ｇ，２０ｈの端部と、第１プーリケース２０ｅとの間には、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊが設けられている。実施例４では、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊとして、コイルスプリングを用いている。このコイルスプリングの内径は、図２０に示すように、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の内径よりも十分に大きく設定されている。
【００８３】
また、第２プーリケース２０ｆと２本のアウタチューブ２０ｇ，２０ｈの端部との間には、ケーブルテンション調整用ナット２０ｋが設けられている。このケーブルテンション調整用ナット２０ｋは、ナットの位置を変更することにより、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）を軸方向移動させ、テンションを調整するものである。
【００８４】
次に、作用を説明する。
［ケーブルのフリクション差に伴う操舵感の悪化について］
図２１は、車両へのケーブル配策例を示す(a)斜視図、(b)側面図、(c)平面図であり、図に示すように、２本のケーブル配策状態は（ケーブル曲げ半径、総曲げ角度等）は、完全には一致していない。
【００８５】
ケーブル式コラムにおいて、ケーブルフリクションは、ケーブル曲げ状態によるアウタチューブとインナケーブルとの接触状態により変化するため、２本のケーブル曲げ状態が異なる場合、プーリの回転方向でフリクション差が生じてしまう。
【００８６】
よって、ケーブル式コラムをＳＢＷシステムのフェイルセーフとして用いる場合、ＳＢＷ正常作動時（ケーブル連れ回り時）、クラッチ部が転舵部側に設けられケーブルがステアリングホイールに連れ回る場合は、ステアリングホイールの操作方向で操舵力に差が生じてしまう。また、クラッチが操作部側に設けられケーブルがステアリングラックに連れ回る場合は、フリクションの大きい方への転舵においてラックの動きにスティックスリップが生じ、左右転舵の滑らかさが異なる。さらに、ＳＢＷ異常時（ケーブルによる転舵時）、およびケーブル式コラムではステアリング左右回転でフリクションの差が生じ、左右回転で操舵感に差が生じてしまう。
【００８７】
［ケーブルテンション調整作用］
これに対し、実施例４では、ケーブルの配策状態により２本のケーブルのフリクションに差が生じる場合には、あらかじめフリクションが大きくなるケーブルのケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね定数（伸縮率に相当）をより大きく設定することで、アウタチューブを長くするのと同等の効果が得られる。
【００８８】
このとき、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊは、コイルスプリングであり、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）よりもインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）との接触面積が小さいため、ケーブルフリクションを小さくすることができる。
【００８９】
さらに、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの内径は、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の内径よりも十分に大きいため、特に据え切り時など、ケーブルプーリ２０ａの上下端部分にインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が巻き込みおよび巻き戻し案内される場合、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の場合よりもインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）と接触しにくくなるため、ケーブルフリクションをより小さくできる。
【００９０】
また、ケーブルフリクションが大きいほど、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね定数をより大きく設定し、フリクションをより小さくすることで、ケーブルの耐久性向上を図ることができる。
【００９１】
なお、本実施例では、伸縮部材として、コイルスプリングを適用した例を示したが、ゴムなどの弾性体や、プーリケースとアウタチューブがスライドする構造として、アウタチューブのテンションに応じて、アウタチューブの端部とプーリケースの端部との間が伸縮できる構成であればよい。
【００９２】
次に、効果を説明する。
実施例４の車両用操舵装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００９３】
(7) ケーブル式コラム１２は、操作部２に設けられたステアリング側ケーブルプーリ２０ａと、転舵部４に設けられた操向輪側ケーブルプーリ２０ｂと、両ケーブルプーリ２０ａ，２０ｂに対し互いに逆方向に巻き付けられた状態で連結する２本のインナケーブル２０ｃ，２０ｄと、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａを収納する第１プーリケース２０ｅと、操向輪側ケーブルプーリ２０ｂを収納する第２プーリケース２０ｆと、両インナケーブル２０ｃ，２０ｄをそれぞれ覆い、両プーリケース２０ｅ，２０ｆを連結する２本のアウタチューブ２０ｇ，２０ｈと、を有し、２本のアウタチューブ２０ｇ，２０ｈの少なくとも一方の端部と第１プーリケース２０ｅとの間に、インナケーブル２０ｃ，２０ｄを覆うケーブルテンション調整用スプリング２０ｊを設けたため、２本のケーブル曲げ状態が異なる場合でも、２本のケーブルのフリクション差を少なくでき、ケーブル連れ回り時およびケーブルによる転舵時において、フリクション差が操舵感に及ぼす影響をなくすことができる。
【００９４】
(8) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊは、ケーブルの総曲げ角度が大きい方のばね定数を、総曲げ角度が小さい方のばね定数よりも大きく設定するため、２本のケーブルの曲げ状態が異なりケーブルフリクションが異なる場合でも、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね定数を調整することにより、フリクション差を少なくでき、ケーブル連れ回り時およびケーブルによる転舵時の左右操舵感を一致させることができる。
【００９５】
(9) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊは、ケーブルフリクションが大きいほど、ばね定数を大きく設定するため、ケーブルフリクションがより小さくなり、ケーブルの耐久性向上を図ることができる。
【実施例５】
【００９６】
図２２は、実施例５のケーブル式コラムの構成を示す断面図である。
実施例５のケーブル式コラムは、実施例４のＳＢＷシステムに対し、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力を、第１プーリケース２０ｅの操向輪側ケーブルプーリ２０ａにインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が巻き取られているとき、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）が第１プーリケース２０ｅ側へ変位しない大きさに設定した例である。
【００９７】
詳述すると、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力は、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が経年劣化等により最大の伸びとなった状態で、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定され、かつ、車載時の初期状態でインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定されている。
【００９８】
図２３に示すように、ケーブル調整用スプリング２０ｊは、車載時の初期状態ではその先端が図の初期位置Ａ0にあるが、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が最大の伸びとなったとき、その先端は位置Ａ1となる。
【００９９】
また、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力は、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が経年劣化等により最大の伸びとなったとき、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の撓み量が所定値以下となるように設定されている。この所定値とは、例えば、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する摩擦摺動抵抗力が許容範囲となる曲げ半径等で設定する。
【０１００】
次に、作用を説明する。
［アウタチューブの戻り抑制作用］
図２３に示したように、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が経年劣化等により伸びて弛むと、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の張力が減少し、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）はケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね力により、プーリ軸から遠ざかる方向（図２２の左方向）に押し出される。
【０１０１】
この状態でステアリング側ケーブルプーリ２０ａを巻き取ろうとしたとき、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が巻き取られると、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）は、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね力と、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）とインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）との間に作用する摩擦摺動抵抗力とが釣り合う位置までステアリングケーブルプーリ２０ａのプーリ軸側へ戻る。
【０１０２】
その後、回転させたステアリング側ケーブルプーリ２０ａとは反対側の操向輪側ケーブルプーリ２０ｂ（図４）が回転を始める。よって、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのばね力がアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）とインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）との間の摩擦摺動抵抗力よりも小さい場合、このロス分がステアリングガタとなる。
【０１０３】
これに対し、実施例５では、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａを巻き取る際、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）がプーリ軸方向に戻ろうとする最大の力以上のばね力が発生するように、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊのプリセット荷重を初期位置からインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が最大の伸びとなったときの位置まで常にケーブルテンション調整用スプリング２０ｊに掛けておくことで、上記ロスを無くすことができ、ステアリングガタの発生を抑制できる。
【０１０４】
ここで、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）には、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊにより、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａのプーリ軸から遠ざけようとする力が常時付加されるため、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の伸びに伴う弛みは生じない。
【０１０５】
次に、効果を説明する。
実施例５の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果を得ることができる。
【０１０６】
(10) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力を、このケーブルテンション調整用スプリング２０ｊと接する第１プーリケース２０ｅのステアリング側ケーブルプーリ２０ａにインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が巻き取られているとき、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）が第１プーリケース２０ｅ側へ変位しない大きさに設定したため、操舵時におけるアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の戻りを防止でき、ステアリングガタを抑制できる。
【０１０７】
(11) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力を、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の最大伸び状態でインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定したため、経年劣化等によりインナケーブルインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の伸びが最大となった場合の、ステアリングガタの発生を抑制できる。
【０１０８】
(12) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力を、車載時の初期状態でインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する最大の摩擦摺動抵抗力以上となるように設定したため、車載時の初期状態から経年劣化によりインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の伸びが最大となった場合まで常にステアリングガタの発生を抑制できる。
【０１０９】
(13) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの弾性力を、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の最大伸び状態でアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の撓み量が所定値以下となるように設定したため、経年劣化によりインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が撓んだ場合でも、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）とアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）との間に発生する摩擦摺動抵抗力を許容範囲内に収めることができ、ケーブルフリクションを抑制できる。
【実施例６】
【０１１０】
図２４は実施例６のケーブル式コラムの構成を示す断面図、図２５は図２４のS25−S25断面図であり、実施例６のケーブル式コラムは、実施例５のＳＢＷシステムに対し、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの縮み方向変位を規制する縮み変位規制手段２１を設けた例である。
【０１１１】
アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の端縁には、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）を支持するアウタチューブ取付ガイド２２が設けられている。このアウタチューブ取付ガイド２２と第１ケーブルケース２０ｅとの間には、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊが介装されている。
【０１１２】
アウタチューブ取付ガイド２２の第１ケーブルケース２０ｅ側には、第１ケーブルケース挿入部２２ａが設けられ、この第１ケーブルケース挿入部２２ａの周部には、第１ケーブルケース２０ｅ側からアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）側へ向かって傾斜する断面略三角形の溝部２１ａが軸方向に複数設けられている。
【０１１３】
第１ケーブルケース２０ｅには、可撓性素材により第１ケーブルケース挿入部２２ａを挿入可能な内周形状を有し、溝部２１ａと係合するストッパ部２１ｂが設けられている。このストッパ部２１ｂと溝部２１ａとの係合により、第１ケーブルケース挿入部２２ａは第１プーリケース２０ｅから飛び出す方向へは動くが、第１ケーブルケース２２ｅに入り込む方向には動けないよう構成されている。溝部２１ａとストッパ部２１ｂとで、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの伸び方向（図２４の左方向）変位を許可し、縮み方向変位を規制する縮み変位規制手段２１が構成される。ここで、縮み変位規制手段２１は、この構成に限らず、伸び方向変位を許容し、縮み方向変位を規制するものであれば良い。
【０１１４】
次に、作用を説明する。
［アウタチューブの戻り抑制作用］
経年劣化等によりインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が弛んだ場合、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）がプーリ軸方向から離れアウタチューブ取付ガイド２２が第１プーリケース２０ｅから飛び出し、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）はこの位置に固定されるため、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）は弛みが無く張られた状態となる。
【０１１５】
この状態で操向輪側ケーブルプーリ２０ａを巻き取ろうとすると、インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）が巻き取られたとき、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）とインナケーブル２０ｃ（２０ｄ）との間に摩擦摺動抵抗力が発生し、アウタチューブ２０ｃ（２０ｄ）を第１ケーブルケース２０ｅのプーリ軸側へ押し戻す力として作用する。
【０１１６】
これに対し、実施例６では、アウタチューブ取付ガイド２２の第１ケーブルケース挿入部２２ａに設けた溝部２１ａと、第１ケーブルケース２０ｅに設けたストッパ部２２との係合により、アウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の第１ケーブルケース２０ｅ側への移動が規制される。これにより、ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの縮み方向変位を防止できるため、ステアリングガタの発生が抑制される。
【０１１７】
次に、効果を説明する。
実施例６の車両用操舵装置にあっては、以下の効果を得ることができる。
【０１１８】
(14) ケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの伸び方向変位を許可し、縮み方向変位を規制する縮み変位規制手段２１を備えるため、操舵時におけるアウタチューブ２０ｇ（２０ｈ）の戻りを防止でき、ステアリングガタを抑制できる。
【実施例７】
【０１１９】
実施例７の車両用操舵装置は、両ケーブルプーリの回転角度に基づいて転舵アクチュエータ指令値を演算する例である。
【０１２０】
まず、構成を説明する。なお、実施例２と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１２１】
図２６は、実施例７の車両用操舵装置を示す全体システム図であり、実施例２の車両用操舵装置は、図１２に示した操舵角センサ１５と操舵角センサ１６に代えて、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａの回転角度を検出するステアリング側角度センサ１９ａと、操向輪側ケーブルプーリ２０ｂの回転角度を検出する操向輪側角度センサ１９ｂを設けた点で、実施例２と異なる。ステアリング側角度センサ１９ａと操向輪側角度センサ１９ｂのセンサ信号は、コントローラ１４へ入力される。
【０１２２】
図２７は、実施例７のコントローラ１４の制御ブロック図であり、転舵アクチュエータ指令値演算部３０は、ステアリング側角度センサ１９ａのセンサ信号（操舵角に相当）と操向輪側角度センサ１９ｂのセンサ信号（転舵角に相当）から、図１４に示した「ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性」に基づいて、転舵アクチュエータ指令値を演算する。
【０１２３】
次に、効果を説明する。
実施例７の車両用操舵装置にあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１２４】
(15) 転舵アクチュエータ８は、ステアリング側ケーブルプーリ２０ａの回転角度を検出するステアリング側角度センサ１９ａと、操向輪側ケーブルプーリ２０ｂの回転角度を検出する操向輪側角度センサ１９ｂとに基づいて、操舵補助力を発生させるため、操作部２に運転者の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサを設けることなく、ケーブル張力の低減を図ることができる。さらに、装置のコンパクト化も達成できる。
【０１２５】
（他の実施例）
以上、本発明の車両用操舵装置を実施例１〜５に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例１〜５に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１２６】
例えば、実施例３ではクラッチ部として電磁クラッチを用いたが、摩擦式クラッチを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】実施例１の車両用操舵装置を示す全体システム図である。
【図２】コントローラ１４の制御ブロック図である。
【図３】ケーブル式コラム１２を示す横断面図および縦断面図である。
【図４】図４はケーブル式コラム１２を示す斜視図である。
【図５】図５はインナケーブルの断面図である。
【図６】実施例１のコントローラ１４で実行される転舵アクチュエータ指令値算出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】ステアリング側ケーブルプーリトルク−転舵アクチュエータ指令トルク特性図である。
【図８】転舵トルクセンサ検出値−反力アクチュエータ指令トルク特性図である。
【図９】インナケーブルのＳ−Ｎ線図特性を示す図である。
【図１０】ケーブル式コラムにかかる負荷トルクが大きい場合の、入力トルクに対する出力トルク特性図である。
【図１１】ケーブル式コラムにかかる負荷トルクが大きい場合の、入力トルクに対する、入力トルクと出力トルクの差の特性図である。
【図１２】実施例２の車両用操舵装置を示す全体システム図である。
【図１３】実施例２のコントローラ１４の制御ブロック図である。
【図１４】角度偏差−転舵アクチュエータ指令トルク特性図である。
【図１５】実施例３の車両用操舵装置を示す全体システム図である。
【図１６】クラッチ部４３の縦断面図である。
【図１７】実施例３のＳＢＷコントローラ４４で実行されるバックアップ時の転舵アクチュエータ指令値算出制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】実施例４のケーブル式コラム１２の構成を示す(a)平面図、(b)側面図、(c)背面図である。
【図１９】両ケーブルプーリ２０ａ，２０ｂへのインナケーブル２０ｃ，２０ｄの巻き付け状態を示す図である。
【図２０】ケーブルフリクション調整用スプリング２０ｊの断面図である。
【図２１】車両へのケーブル配策例を示す(a)斜視図、(b)側面図、(c)平面図である。
【図２２】実施例５のケーブル式コラムの構成を示す断面図である。
【図２３】インナケーブル２０ｃ（２０ｄ）の初期状態と最大伸び状態とにおけるケーブルテンション調整用スプリング２０ｊの長さの差異を示す図である。
【図２４】実施例６のケーブル式コラムの構成を示す断面図である。
【図２５】図２４のS25−S25断面図である。
【図２６】実施例７の車両用操舵装置を示す全体システム図である。
【図２７】実施例７のコントローラ１４の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  ステアリングホイール
２  操作部
３  操向輪
４  転舵部
５  反力トルクセンサ
６  反力アクチュエータ
７  コラムシャフト
８  転舵アクチュエータ
９  転舵トルクセンサ
１０  ピニオンシャフト
１１  ステアリング機構
１２  ケーブル式コラム
１３  車速センサ
１４  コントローラ
１５  操舵角センサ
１６  転舵角センサ
１７  電流サーボ
１８  電流サーボ
【図１】
2006069515.tif 000003
【図２】
2006069515.tif 000004
【図３】
2006069515.tif 000005
【図４】
2006069515.tif 000006
【図５】
2006069515.tif 000007
【図６】
2006069515.tif 000008
【図７】
2006069515.tif 000009
【図８】
2006069515.tif 000010
【図９】
2006069515.tif 000011
【図１０】
2006069515.tif 000012
【図１１】
2006069515.tif 000013
【図１２】
2006069515.tif 000014
【図１３】
2006069515.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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