(57)【要約】【課題】本発明は、制御停止時にステアリングハンドルが操舵不能とならないことを生産工場等において確実に検知できる、ステアリング装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明のステアリング装置２は、転舵輪２４の転舵角に対するステアリングハンドル１０の操舵角の比をアクチュエータ４０の回転角により可変制御するステアリング装置２であって、アクチュエータ４０と該アクチュエータ４０を制御するためのＥＣＵ２８をケーブル８８を介して電気的に接続するスパイラルケーブル装置８０が装着されており、ＥＣＵ２８が、アクチュエータ４０の回転角の中立位置を確定すると共に、該中立位置を基準とした所定の回転角だけ前記アクチュエータ４０を駆動させることにより、スパイラルケーブル装置８０の前記ケーブル８８の巻き締め又は巻き拡げが可能な範囲を確認することを特徴とする。【選択図】　　　　図５
2004058817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
相対的に回転する２つの端子を介して２つの部材を電気的に接続するケーブルを備えたスパイラルケーブル装置が装着されており、
前記アクチュエータの回転角の中立位置を確定する確定手段と、
該中立位置を基準とした所定の回転角だけ前記アクチュエータを駆動させることにより、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルの巻き締め又は巻き拡げが可能な範囲を確認する確認手段とを備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項２】
前記確定手段及び前記確認手段は、前記アクチュエータ、該アクチュエータを制御するための制御装置、及び、前記スパイラルケーブル装置のうちの少なくともいずれかの交換が行われた後に、各動作を実行する、請求項１記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記確定手段及び前記確認手段は、前記アクチュエータ、該アクチュエータを制御するための制御装置、及び、前記スパイラルケーブル装置が車両に実装された後に、各動作を実行する、請求項１記載のステアリング装置。
【請求項４】
ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変する可変制御を禁止又は許可する制御管理手段を更に備え、
前記確認手段は、前記可変制御の停止時におけるステアリングハンドルの操舵角の範囲内で、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルが巻き締め不能となるか否かを確認し、
前記制御管理手段は、前記確認手段による確認結果に基づいて、前記可変制御の開始を禁止又は許可することを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載のステアリング装置。
【請求項５】
ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
相対的に回転する２つの端子を介して２つの部材を電気的に接続するケーブルを備えたスパイラルケーブル装置と、
前記スパイラルケーブル装置の一方の端子と前記２つの部材の一方の部材とを電気的に接続し、その２つの接続部間の直線距離よりも大きな全長を有するハーネスと、
前記ハーネスを固定物に係合する係合部材とを備え、
前記係合部材は、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルが巻き締め不能となった際に前記ハーネスを離脱するよう構成されていることを特徴とする、ステアリング装置。
【請求項６】
前記２つの部材は、前記アクチュエータ及び前記制御装置、又は、エアーバック装置及び該エアーバック装置を制御するための制御装置である、請求項１乃至５の何れかに記載のステアリング装置。
【請求項７】
ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
前記アクチュエータ又は該アクチュエータを制御するための制御装置の交換が行われた場合に、前記アクチュエータの回転角の中立位置を確定する手段を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパイラルケーブルを使用するアクチュエータを備えた、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角（タイヤ角）の比を可変するステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特開平１１−３４８９４号公報に開示される如く、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を可変制御するステアリング装置（以下、「可変ギヤレシオステアリング装置（ｖａｒｉａｂｌｅ　ｇｅａｒ　ｒａｔｉｏ　ｓｔｅｅｒｉｎｇ）」という）が知られている。この可変ギヤレシオステアリング装置においては、ステアリングハンドルと転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に、ギヤレシオ（ギヤ比）を可変するための可変ギヤレシオ機構が設けられている。この可変ギヤレシオ機構は、遊星歯車機構である減速機構と、アクチュエータとにより構成されており、このアクチュエータの回転軸の一端は、減速機構のサンギヤに固着され、他端は、転舵輪側の下部ステアリングシャフトに接続されている。この可変ギヤレシオステアリング装置においては、ステアリングハンドルの操舵角及び車両の走行速度が検出されると、当該操舵角及び走行速度に対応した転舵角となるようアクチュエータが下部ステアリングシャフトを回転させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の可変ギヤレシオステアリング装置においては、ステアリングハンドルの操舵角の中立位置及びアクチュエータの中立位置に基づいて上述の制御が実行されている。従って、かかる可変ギヤレシオステアリング装置においては、アクチュエータの中立位置が未確定の状態では制御を開始することができないという不都合があり、また、アクチュエータの中立位置が誤った位置に確定されていると、ハンドルずれや走行中に勝手にタイヤが動く等の誤作動につながってしまうという不都合がある。
【０００４】
また、上述の可変ギヤレシオステアリング装置は、例えば特開平１０−３２９７２８号公報に開示される同ステアリング装置とは異なり、アクチュエータがステアリングハンドルの回転操作に伴い回転する構成であるため、ステアリングハンドルの回転に伴う制御ユニット（ＥＣＵ）とアクチュエータとの間の相対回転を吸収しつつ当該制御ユニットとアクチュエータとの間の電気的接続を行うためのスパイラルケーブルが必要となる。このスパイラルケーブルは、巻き締め不能となってステアリングハンドルが操舵不能とならないように、その巻き締めと巻き拡がりとの間の中間位置がステアリングハンドルの操舵角の中立位置に対応するよう装着される必要がある。
【０００５】
しかしながら、かかるスパイラルケーブルの組み付けは、生産工場やサービス工場において人手により行われるため、コーションラベル等により作業手順を徹底させる以外にも、ステアリングハンドルが回転不能とならないことを組み付け後や車両の実走前等に念押し的に確認することが望ましい。
【０００６】
一方、上述の可変ギヤレシオステアリング装置には、可変ギヤレシオ機構の作動不良（例えば、アクチュエータの故障や電気的接続の短絡）に対するフェールセーフとして、ステアリングハンドル側の上部ステアリングシャフトとアクチュエータの回転軸を選択的に直結するロック機構が設けられている。このロック機構がロック動作する（これにより、ギヤレシオの可変制御が実行されない状態となる）と、ステアリングハンドルと転舵輪とが直結した状態となるため、転舵輪をある角度だけ転舵させるのに要するステアリングハンドルの操舵量が、ロック機構が動作していない場合（即ち、ギヤレシオが可変制御される通常状態）の同操舵量に比して大きくなりうる。
【０００７】
従って、上述のようなステアリングハンドルの切れ角の確認は、ギヤレシオの可変制御の異常停止時を想定して、ステアリングハンドルと転舵輪とが直結した状態（又は、それに相当する状態）で実行されることが必要不可欠となるが、上記従来の可変ギヤレシオステアリング装置において、かかる状態を生産工場やサービス工場において実現することは困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、アクチュエータ等が交換された際にアクチュエータの中立位置を再確定することができ、ギヤレシオの可変制御の停止時にステアリングハンドルが操舵不能とならないことを生産工場等において確実に確認することができる、ステアリング装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
相対的に回転する２つの端子を介して２つの部材を電気的に接続するケーブルを備えたスパイラルケーブル装置が装着されており、
前記アクチュエータの回転角の中立位置を確定する確定手段と、
該中立位置を基準とした所定の回転角だけ前記アクチュエータを駆動させることにより、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルの巻き締め又は巻き拡げが可能な範囲を確認する確認手段とを備えることを特徴とする、ステアリング装置によって達成される。
【００１０】
本発明において、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比は、アクチュエータの回転角を変更することにより可変制御される。この可変制御を適正に実行するためには、ステアリングハンドルの操舵角の中立位置の確定と共にアクチュエータの回転角の中立位置の確定が必要となる。確定手段は、このアクチュエータの回転角の中立位置を、例えばアクチュエータの回転角を検出する回転角センサからの出力信号を解析することによって確定する。この中立位置の回転角を基準として所定の回転角だけアクチュエータを駆動させることで、ステアリングハンドルをその中立位置から所望の角度だけ回転させることができ、従って、確認手段は、ステアリングハンドルの中立位置を基準としたスパイラルケーブル装置のケーブルの巻き締め又は巻き拡げが可能な範囲を確認することができる。これにより、可変制御実行時や可変制御停止時にステアリングハンドルが、スパイラルケーブル装置の巻き締め不能な状態に起因して操舵不能となるか否かを確認することが可能となる。
【００１１】
また、請求項１記載のステアリング装置において、請求項２に記載する如く、前記確定手段及び前記確認手段が、前記アクチュエータ、該アクチュエータを制御するための制御装置、及び、前記スパイラルケーブル装置のうちの少なくともいずれかの交換が行われた後に、各動作を実行することとすると、当該交換に起因してステアリングハンドルの操舵角の中立位置が未確定となり若しくは誤りとなり又はスパイラルケーブル装置の中立位置が不適切となった場合であっても、当該交換後において、可変制御を適正に再開させることができると共に、ステアリングハンドルが操舵不能となるか否かを判断することができる。
【００１２】
同様に、請求項１記載のステアリング装置において、請求項３に記載する如く、前記確定手段及び前記確認手段が、前記アクチュエータ、該アクチュエータを制御するための制御装置、及び、前記スパイラルケーブル装置が車両に実装された後に、各動作を実行することとすると、作業者等による誤組み付けに起因してスパイラルケーブル装置の中立位置が不適切となった場合であっても、例えば車両出荷前に、ステアリングハンドルが操舵不能となるか否かを判断することができるので、可変制御実行時や可変制御停止時にステアリングハンドルが操舵不能となりうる事態を未然に防止できる。
【００１３】
また、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３の何れかに記載のステアリング装置が、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変する可変制御を禁止又は許可する制御管理手段を更に備え、
前記確認手段が、前記可変制御の停止時におけるステアリングハンドルの操舵角の範囲内で、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルが巻き締め不能となるか否かを確認し、
前記制御管理手段が、前記確認手段による確認結果に基づいて、前記可変制御の開始を禁止又は許可することとすると、アクチュエータ等の交換等が行われた後、ステアリングハンドルが操舵不能となりえないことが保証されて初めて可変制御の実行が許可されることになるので、可変制御が常に安全な状態で実行されているという保証を得ることができる。尚、ステアリングハンドルが操舵不能となりうる状態となっていると判断された場合には、車両の走行を禁止させる手段を講じ、警告灯の点灯等により作業者に再組み付けを強制させることが望ましい。
【００１４】
また、上記目的は、請求項５に記載する如く、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
相対的に回転する２つの端子を介して２つの部材を電気的に接続するケーブルを備えたスパイラルケーブル装置と、
前記スパイラルケーブル装置の一方の端子と前記２つの部材の一方の部材とを電気的に接続し、その２つの接続部間の直線距離よりも大きな全長を有するハーネスと、
前記ハーネスを固定物に係合する係合部材とを備え、
前記係合部材は、前記スパイラルケーブル装置の前記ケーブルが巻き締め不能となった際に前記ハーネスを離脱するよう構成されていることを特徴とする、ステアリング装置によって達成される。
【００１５】
本発明において、例えばアクチュエータ及び当該アクチュエータを制御するための制御装置である２つの部材をスパイラルケーブル装置を介して電気的に接続するハーネスは、例えばボデーパネルである固定物に係合部材により係合される。このハーネスは、上記電気的接続に必要な最小長さに加えて予備の長さを有する。このハーネスを係合する係合部材は、スパイラルケーブル装置が巻き締め不能となった際にハーネスに加わる大きな回転トルクにより、係合部が外れてハーネスを離脱させることができる。このとき、離脱したハーネスは、その予備の長さ分だけステアリングシャフトに巻きつくことができ、これにより、ステアリングハンドルの操舵可能な範囲を増大させることができる。尚、係合部材は、クランプ部材や接着テープ等を含む。
【００１６】
尚、請求項１乃至５の何れかに記載のステアリング装置において、前記２つの部材は、請求項６に記載する如く、前記アクチュエータ及び前記制御装置、又は、エアーバック装置及び該エアーバック装置を制御するための制御装置である、前記アクチュエータ及び前記制御装置、又は、エアーバック装置及び該エアーバック装置を制御するための制御装置であってよい。
【００１７】
また、上記目的は、請求項７に記載する如く、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変するステアリング装置であって、
前記アクチュエータ又は該アクチュエータを制御するための制御装置の交換が行われた場合に、前記アクチュエータの回転角の中立位置を確定する手段を備えることを特徴とする、ステアリング装置によって達成される。
【００１８】
本発明において、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比は、アクチュエータの回転角を変更することにより可変制御される。この可変制御を適正に実行するためには、ステアリングハンドルの操舵角の中立位置の確定と共にアクチュエータの回転角の中立位置の確定が必要となる。本発明によれば、アクチュエータ等の交換に起因して未確定となり若しくは誤りとなった場合であっても、アクチュエータの回転角の中立位置を確定することで、当該交換後において、可変制御を適正に再開させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の車両用ステアリング装置の説明を行う。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例に係る車両用ステアリング装置２の構成図である。図１を参照するに、ステアリングハンドル１０は、上部ステアリングシャフト１２ａの上端に接続されている。また、この上部ステアリングシャフト１２ａの下端は、可変ギヤレシオユニット１４に接続されており、下部ステアリングシャフト１２ｂの上端が、可変ギヤレシオユニット１４に接続されている。
【００２１】
また、下部ステアリングシャフト１２ｂの下端には、ピニオン（図示せず）が設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス１６内においてラックバー１８に噛合されている。更に、ラックバー１８の両端には、それぞれタイロッド２０の一端が接続されると共に各タイロッド２０の他端にはナックルアーム２２を介して転舵輪２４が接続されている。
【００２２】
上部ステアリングシャフト１２ａには、ステアリングハンドル１０の操舵角を検出する舵角センサ２６が設けられ、可変ギヤレシオユニット１４の内部には、ロータ４８の回転角を検出する回転角センサ３０が設けられている。この舵角センサ２６により検出されたステアリングハンドル１０の操舵角は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２８に入力される。更に、ＥＣＵ２８には、車両速度を検出する車速センサ３２から車両速度が入力される。一方、ＥＣＵ２８は、可変ギヤレシオユニット１４に対して、この可変ギヤレシオユニット１４を制御するための制御信号の出力を行う。
【００２３】
可変ギヤレシオユニット１４は、図２に示すようにアクチュエータ４０及び減速機構４２を備えている。アクチュエータ４０は、モータハウジング４４内に固定されたステータ４６及びロータ４８を備えており、減速機構４２は、遊星歯車機構を用いた減速機として構成されている。即ち、ロータ４８と共に回転する回転軸５０がサンギヤ５２に固着され、プラネットギヤ５４がサンギヤ５２及びモータハウジング４４の内周面に形成されたリングギヤ５６と噛合されている。また、プラネットギヤ５４がキャリア５８に対して回転自在に取り付けられている。なお、キャリア５８はユニバーサルジョイント（図示せず）を介して上部ステアリングシャフト１２ａの下端に接続されている。
【００２４】
可変ギヤレシオユニット１４は、図３に概略的に示すように、上部ステアリングシャフト１２ａとアクチュエータ４０のロータ４８との選択的な直結／直結の解除を実現するロック機構９０を更に備えている。このロック機構９０は、可変ギヤレシオユニット１４の作動不良（例えば、アクチュエータ４０の故障や電気的接続の短絡）に対するフェールセーフとして機能する。具体的には、上部ステアリングシャフト１２ａがロック機構９０を介してロータ４８と係合されると、上部ステアリングシャフト１２ａと下部ステアリングシャフト１２ｂとが減速機構４２を介することなく直結することになり、上部ステアリングシャフト１２ａの回転トルクが下部ステアリングシャフト１２ｂに伝達されない事態が防止される。尚、図３（Ａ）は、上部ステアリングシャフト１２ａと下部ステアリングシャフト１２ｂとが直結した状態を示しており、図３（Ｂ）は、上部ステアリングシャフト１２ａと下部ステアリングシャフト１２ｂとの直結が解除された状態を示している。
【００２５】
この車両用ステアリング装置２においては、車速センサ３２により検出された車両速度及び舵角センサ２６により検出された操舵角がＥＣＵ２８に入力されると、ＥＣＵ２８は車両速度及び操舵角に基づき目標舵角の演算を行い、この目標舵角に基づく制御信号が可変ギヤレシオユニット１４に対して出力される。可変ギヤレシオユニット１４は、この制御信号に応答して、転舵輪２４に対して目標舵角に対応した転舵角を与えるよう下部ステアリングシャフト１２ｂを回転させる。以下、このようにしてＥＣＵ２８により実現される制御を「ギヤレシオ可変制御」と称する。
【００２６】
同様に、可変ギヤレシオユニット１４の作動不良を示す信号がＥＣＵ２８に入力されると、ＥＣＵ２８は、ロック機構９０により上部ステアリングシャフト１２ａとロータ４８とを直結させるための制御信号を、可変ギヤレシオユニット１４に対して出力する。
【００２７】
尚、この車両用ステアリング装置２において、転舵輪２４の転舵角は、ステアリングハンドル１０の操舵角及びアクチュエータ４０（ロータ４８）の回転角によって定まる。ここで、アクチュエータ４０の回転角は、ステアリングハンドル１０の操舵角と同様、中立位置の回転角に対する相対的な角度で定められており、当該中立位置の回転角は、転舵輪２４が直進方向（即ち、転舵角がゼロ）で且つステアリングハンドルの操舵角が中立位置にあるときのアクチュエータ４０の回転角として定められる。以下、この中立位置の回転角となるアクチュエータ４０の回転位置を「アクチュエータ４０（の回転角）の中立位置」と称する。従って、上述のギヤレシオ可変制御を適正に実行するためには、ステアリングハンドル１０の操舵角の中立位置と同様、アクチュエータ４０の回転角の中立位置を確定することが必要となる。
【００２８】
このアクチュエータ４０の回転角の中立位置は、ステアリングハンドル１０の操舵角の中立位置と同様、ヨーレートセンサや車輪速センサ等からの検出データを用いて導出されてよく、或いは、後述する如く、車両が停止している状態において決定することも可能である。
【００２９】
本実施例の車両用ステアリング装置２においては、ＥＣＵ２８と可変ギヤレシオユニット１４との間の電気的な接続は、スパイラルケーブル装置８０により実現されている。スパイラルケーブル装置８０を用いる理由は、上述の如くステアリングハンドル１０の回転に伴い可変ギヤレシオユニット１４（アクチュエータ４０）とＥＣＵ２８との間に相対回転が生ずるためである。
【００３０】
このスパイラルケーブル装置８０は、図４に示すように、上部ステアリングシャフト１２ａに連結された中空環状のケース８２を備えている。このケース８２は、互いに相対回転可能に連結されたローテータ８４と筐体８６とから構成されている。ローテータ８４と筐体８６との間に形成された環状空間の内部にはケーブル８８が巻回されている。ケーブル８８の端部は、ローテータ８４に固定された端子８４ａを介して可変ギヤレシオユニット１４に電気的に接続されている。また、ケーブル８８の他方の端部は、筐体８６に固定された他の端子８６ａに接続するワイヤハーネス７０を介してＥＣＵ２８に電気的に接続されている。
【００３１】
このスパイラルケーブル装置８０において、ステアリングハンドル１０が回転すると、ローテータ８４と筐体８６との間に相対回転が生ずるが、ケーブル８８が、相対回転の回転方向に応じて、巻き締められ、あるいは、巻き拡げられることにより、ステアリングハンドル１０の回転に伴う各端子８４ａ，８６ａ間の相対的な回転変位が吸収される。
【００３２】
従って、このスパイラルケーブル装置８０は、ステアリングハンドル１０の回転しうる範囲内で、ローテータ８４によるケーブル８８の巻き拡げ及び巻き締めが可能となるように上部ステアリングシャフト１２ａに装着される。即ち、スパイラルケーブル装置８０のケーブル８８は、ステアリングハンドル１０の所定の操舵範囲内で巻き締め不能とならないような緩みを有し、ステアリングハンドル１０が中立位置にあるときに巻き拡げと巻き締めとの中間位置となるように設けられる。
【００３３】
ところで、実車装着状態において、スパイラルケーブル装置８０の中間位置がステアリングハンドル１０の中立位置に対応していない場合、ステアリングハンドル１０の操作中の過剰な巻き拡げによる異音の発生等の不具合が生じたり、ステアリングハンドル１０の操作中に巻き締め不能となって、ステアリングハンドル１０が操舵不能となるという危険性がある。
【００３４】
しかしながら、スパイラルケーブル装置８０の装着は、生産ラインやサービス工場等において人手により行われるため、スパイラルケーブルの中間位置に関してコーションラベル等により誤組み付けの防止を徹底した場合であっても、装着時のスパイラルケーブル装置８０の中間位置を絶対的に保証することは困難である。これは、車両出荷後にスパイラルケーブル装置８０が交換される場合にも該当する事項である。
【００３５】
一方、上述のギヤレシオ可変制御が実行されると、上述したように、ステアリングハンドル１０の操舵角に応じてアクチュエータ４０が下部ステアリングシャフト１２ｂを回転させるため、上述のギヤレシオ可変制御の異常停止時に（この場合、図３（Ａ）を参照して説明したように、上部ステアリングシャフト１２ａと下部ステアリングシャフト１２ｂとが直結状態となる。）スパイラルケーブル装置８０が巻き締め不能等に陥りうるか否かを判断することはできない。他言すると、スパイラルケーブル装置８０が巻き締め不能等に陥りうるか否かの判断は、ステアリングハンドル１０の操舵範囲が大きくなるギヤレシオ可変制御が行われていない状態においてなされるべきであるが、かかる状態を生産ラインやサービス工場等において実現することは困難である。
【００３６】
また、車両出荷後に可変ギヤレシオユニット１４又はＥＣＵ２８が交換された場合であっては、アクチュエータ４０の回転角の中立位置が確定していないため、ギヤレシオ可変制御を開始することができず、或いは、アクチュエータ４０の回転角の中立位置が誤った位置で確定していることがありうるため、ギヤレシオ可変制御中にハンドルずれや走行中に勝手にタイヤが動く等の不都合が生じてしまう恐れがある。
【００３７】
これに対して、以下に説明する本発明の特徴部は、上述のような如何なる場合であっても、ギヤレシオ可変制御を適正に開始させることができると共に、ステアリングハンドル操舵中にスパイラルケーブル装置が巻き締め不能とならないことを絶対的に保証できる、スパイラルケーブル中間位置保証方法に向けられる。
【００３８】
尚、以下に説明する本発明の特徴部は、上述のスパイラルケーブル装置８０を備えた車両用ステアリング装置２への適用に特に限定されることなく、上部ステアリングシャフト１２ａ以外の如何なる部位、例えば下部ステアリングシャフト１２ｂに装着されたスパイラルケーブル装置や、如何なる構成、例えば特開平１０−１６４７４５号公報に開示される構成を有するスパイラルケーブル装置を備えた車両用ステアリング装置にも適用可能である。
【００３９】
図５は、本発明のスパイラルケーブル中間位置保証方法を実現すべくＥＣＵ２８が実行する処理ルーチンの一例のフローチャートを示す。
【００４０】
本処理ルーチンは、ステップ１００においてスパイラルケーブル中間位置保証が実行される条件が満たされたときに開始される。この開始条件は、可変ギヤレシオユニット１４又はスパイラルケーブル装置８０の交換のような、スパイラルケーブル装置８０の中間位置に影響を及ぼしうる交換が行われたか否かを含む。或いは、この開始条件は、可変ギヤレシオユニット１４又はＥＣＵ２８の交換、若しくは、これら各部品の部分的な交換（例えば、アクチュエータ４０の交換）のような、アクチュエータ４０の回転角の中立位置に影響を及ぼしうる交換が行われたか否かを含んでよい。或いは、本処理ルーチンは、生産ラインにおいて車両用ステアリング装置２が実装された後、最終的な検査として例えば車両出荷前に開始されてもよい。
【００４１】
本処理ルーチンが開始されると、ステップ１０２において、アクチュエータ４０の回転角の中立位置を確定する処理が実行される。本実施例において、アクチュエータ４０の回転角の中立位置は、ステアリングハンドル１０を中立位置にセットし且つ転舵輪２４を直進方向（即ち、転舵角をゼロ）にセットした状態における、回転角センサ３０の出力信号に基づいて決定される。その際、ノイズ等の影響を考慮して、回転角センサ３０の信号パターンを数回（例えば、１０回）読み込み、これらの信号パターンがすべて一致している場合に、当該信号パターンをアクチュエータ４０の回転角の中立位置を示すものと決定してもよい。このステップ１０２の処理によれば、車両が停止している状態においても、アクチュエータ４０の回転角の中立位置を確定することが可能となる。従って、この確定方法は、車両走行中ではなく車両停止時に実行される本発明のスパイラルケーブル中間位置保証方法に好適である。
【００４２】
上記ステップ１０２の処理が完了すると、上述の如くアクチュエータ４０の回転角の中立位置が確定するため、上述のギヤレシオ可変制御を適正に開始させることができる状態になるが、本発明によれば、続くステップ１０４において、ギヤレシオ可変制御が行われていない状態で、ステアリングハンドル１０の可能な操舵範囲を検査する処理が実行される。
【００４３】
即ち、ステップ１０４において、上記ステップ１０２の処理により確定したアクチュエータ４０の回転角の中立位置から左右にＢ°の範囲（即ち、−Ｂ°＜回転角＜Ｂ°）でアクチュエータ４０のロータ４８が回転可能であるか否かを判断する処理が実行される。このＢ°は、走行中にギヤレシオ可変制御が如何なるステアリングハンドル１０の位置で停止してもステアリングハンドル１０が操舵できる角度、という思想に基づいて決定される。また、ロータ４８が回転可能であるか否かの判断は、デューティがある所定数以上若しくは電流がある所定数以上になってもロータ４８が回転せず、この状態が数秒継続するか否かを判断するものであってよい。
【００４４】
尚、本ステップ１０４は、イグニッションスイッチがオフの状態若しくはパワーステアリングが作動しない状態で実行され、従って、転舵輪２４がアクチュエータ４０の発生する回転トルクにより転舵されることはない。これは、転舵輪２４を転舵させるために必要な回転トルクが、ステアリングハンドル１０を回転させるために必要な回転トルクに比して十分大きいことに基づく。従って、本ステップ１０４の処理によれば、上述のロック機構９０により上部ステアリングシャフト１２ａとロータ４８との直結状態を実現することなく、ギヤレシオ可変制御の停止状態でのステアリングハンドル１０の操舵角の検査を行うことができる。
【００４５】
上記ステップ１０４において、アクチュエータ４０を中立位置から左右にＢ°駆動できないと判定された場合は、ステアリングハンドル１０の操舵中にスパイラルケーブル装置が巻き締め不能となることが予測されるため、続くステップ１０６において、上記ステップ１０４での否定的な判定結果を示すダイアグコードを記録する処理、当該ダイアグコードが消去されるまでギヤレシオ可変制御の実行を禁止するための処理、及び警告灯を点灯するための処理等が実行される。本ステップ１０６の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００４６】
一方、上記ステップ１０４において、アクチュエータ４０を中立位置から左右にＢ°駆動可能である判定された場合は、続くステップ１０８において、上記ステップ１０２で確定したアクチュエータ４０の中立位置が有効であることを示すフラグをセットすると共に上記ステップ１０６のダイアグコードを消去する処理、ギヤレシオ可変制御を開始するための処理、及び、警告灯を消灯するための処理等が実行され、今回のルーチンが終了される。
【００４７】
尚、例えば、本ステップ１０８において有効とされるフラグ（ＥＥＰＲＯＭ等に記憶され、初期的には無効とされている）が、上記ステップ１００の開始条件が成立した時に無効とされることとし、当該フラグが無効である場合に本処理ルーチンが開始されることとした場合には、以後、上記ステップ１００の開始条件が成立する際に本処理ルーチンが実行されることになり、スパイラルケーブル装置８０の中間位置の検査を経ることなく車両が出荷されることを確実に防止することができる。
【００４８】
以上説明した本実施例の車両用ステアリング装置２によれば、上述の如く、アクチュエータやＥＣＵ等が交換された場合に、アクチュエータの回転角の中立位置が確定され、次いでステアリングハンドルの切れ角の有効性が保証されて初めてギヤレシオ可変制御の実行が可能となるので、ギヤレシオ可変制御時にタイヤが勝手に動く等の不都合やギヤレシオ可変制御の異常停止時にステアリングハンドルが切れなくなる等の危険性が確実に解消される。
【００４９】
次に、上述したスパイラルケーブル中間位置保証方法に代わって若しくは並存的に適用されてよい、本発明による、スパイラルケーブル装置の巻き締め不能を防止するためのワイヤハーネス配索方法について説明する。
【００５０】
図６は、本発明のワイヤハーネス配索方法の一実施例を示す概略図である。図４を参照して説明したように、ワイヤハーネス７０は、スパイラルケーブル装置８０の筐体８６に固定された端子８６ａを介してケーブル８８に接続し、ＥＣＵ２８と可変ギヤレシオユニット１４とを電気的に接続している。
【００５１】
このワイヤハーネス７０は、図６に示すように、ボデーパネル等の固定構造体にクランプ７２によりクランプされる。このとき、ワイヤハーネス７０は、図中破線で示す直接経路ではなく、クランプ７２から離脱した際に緩みが生ずるような迂回経路で配索される。即ち、ワイヤハーネス７０の全長は、電気的接続に要する最小長さに予備長さが加えられた長さとなる。
【００５２】
クランプ７２は、ワイヤハーネス７０に所定のトルクが加わるとワイヤハーネス７０を離脱するように構成されている。尚、通常時、クランプ７２にかかる荷重が負荷されることは無いので、クランプ７２がワイヤハーネス７０を離脱することはない。
【００５３】
以上説明した本発明のワイヤハーネス配索方法によれば、スパイラルケーブル装置８０のケーブル８８が巻き締め不能となった（即ち、ステアリングハンドルの操舵が不能となった）場合に、クランプ７２に非常に大きな力が加わってワイヤハーネス７０がクランプ７２から離脱することになるので（図中、離脱したワイヤハーネス７０を一点破線で指示）、ワイヤハーネス７０の予備長さの部分がステアリングシャフト１２に巻きつくことにより、その巻きつく量だけステアリングハンドルの操舵が可能となる。
【００５４】
尚、本実施例では、クランプ７２の外れを利用してスパイラルケーブル装置８０の巻き締め不能を防止するものであったが、ワイヤハーネス７０に所定のトルクが加わった場合に、ワイヤハーネス７０とケーブル８８（又はＥＣＵ２８）との接続部（即ち、端子８６ａ（コネクタ））が離脱／破断するように構成してもよい。また、同様の観点から、スパイラルケーブル装置８０の筐体８６が静止部材に固定されている場合、ケーブル８８が巻き締め不能となったときに、その回転トルクにより筐体８６と静止部材との間の固定部が破断するように構成してもよい。
【００５５】
尚、上記実施例においては、ＥＣＵ２８が上記ステップ１０２の処理を実行することにより、特許請求の範囲に記載の「確定手段」の動作が、ＥＣＵ２８が上記ステップ１０４の処理を実行することにより、特許請求の範囲に記載の「確定手段」の動作が、ＥＣＵ２８が上記ステップ１０６及び上記ステップ１０８の処理を実行することにより、特許請求の範囲に記載の「制御管理手段」の動作がそれぞれ実現されている。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５７】
例えば上述した実施例は、特に可変ギヤレシオユニット１４とＥＣＵ２８とを電気的に接続するスパイラルケーブル装置８０への本発明の適用例に関するものであったが、本発明は、例えばエアーバック装置とエアーバックＥＣＵとを電気的に接続するスパイラルケーブル装置のような、如何なるスパイラルケーブル装置にも適用可能である。
【００５８】
また、上述した実施例では、ワイヤハーネス７０をボデーパネル等に係合させる手段としてクランプ７２を用いていたが、接着テープによりワイヤハーネス７０をボデーパネル等に接着させることも可能である。かかる場合、接着テープは、スパイラルケーブル装置８０のケーブル８８が巻き締め不能となった場合に、ワイヤハーネス７０を離脱できるような接着力を有する。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、本発明によれば、ステアリングハンドルの操舵角に対する転舵輪の転舵角の比をアクチュエータの回転角により可変制御するステアリング装置において、アクチュエータ等が交換された場合であっても、可変制御を適正に実行するために必要なアクチュエータの回転角の中立位置を確定できると共に、スパイラルケーブル装置の中立位置がステアリングハンドルの中立位置と対応していない場合に、可変制御異常停止時にステアリングハンドルが操舵不能となりうることを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る車両用ステアリング装置の構成図である。
【図２】可変ギヤレシオユニットの構成図である。
【図３】可変ギヤレシオユニットが備えるロック機構の説明図である。
【図４】スパイラルケーブル装置の構成図である。
【図５】本発明のスパイラルケーブル中間位置保証方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明のワイヤハーネス配索方法の一実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
２　　ステアリング装置
１０　　ステアリングハンドル
１２　　ステアリングシャフト
１４　　可変ギヤレシオユニット
２４　　転舵輪
２８　　ＥＣＵ
４０　　アクチュエータ
７０　　ワイヤハーネス
７２　　クランプ
８０　　スパイラルケーブル装置
８８　　ケーブル
９０　　ロック機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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