(57)【要約】【課題】電動アクチュエータの追加を不要とし、かつ操舵輪がボディに接触する懸念を軽減して、車両の最小回転半径を小さくすること。【解決手段】モータ１８は、ラックアンドピニオン機構２４を構成するラックバーに電動アシスト力を付与して、操舵輪の舵角を制御する。舵角が増大する方向へのラックバーの移動は、ラックバーに係合する弾性体によって制限される。ＥＣＵ２０は、操舵輪に設けられたサスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に、最大舵角近傍における電動アシスト力の増大を許可する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックアンドピニオン機構を構成するラックバーに電動アシスト力を付与して、サスペンションが設けられた操舵輪の舵角を制御する電動パワーステアリング装置であって、
前記ラックバーに当接して前記舵角が増大する方向への前記ラックバーの移動を制限する弾性体、および
前記サスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に最大舵角近傍における前記電動アシスト力の増大を許可する許可手段を備える、電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に、ラックアンドピニオン機構を構成するラックバーに電動アシスト力を付与して、サスペンションが設けられた操舵輪の舵角を制御する、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のステアリング装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、回転体は、ステアリングシステムを形成する動力シリンダの両端部に回転可能に配置され、運転者のスイッチ操作に応答して動作するアクチュエータによって正回転または逆回転される。また、ラックに固定されたストッププレートは、ラックが最もシリンダ側に引き寄せられたとき、回転体の回転状態によって、回転体の中央部側に挿入される。この結果、車両の最小回転半径は、運転者のスイッチ操作に従って任意に変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６７９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、アクチュエータを追加する必要があるため、コストが増大するという問題がある。また、操舵輪に設けられたサスペンションのストローク位置によっては、舵角を増大させたときに操舵輪がボディに接触する可能性がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、電動アクチュエータの追加を不要とし、かつ操舵輪がボディに接触する懸念を軽減して、最小回転半径を小さくすることができる、電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の電動パワーステアリング装置は、ラックアンドピニオン機構を構成するラックバーに電動アシスト力を付与して、サスペンションが設けられた操舵輪の舵角を制御する電動パワーステアリング装置であって、ラックバーに当接して舵角が増大する方向へのラックバーの移動を制限する弾性体、およびサスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に最大舵角近傍における電動アシスト力の増大を許可する許可手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
操舵輪に設けられたサスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合、最大舵角近傍でラックバーに付与される電動アシスト力が増大する。この結果、弾性体の変形量が増大し、最小回転半径が縮小される。
【０００８】
最小回転半径の縮小化は電動アシスト力の増大によって実現されるため、電動アクチュエータのような別の装置を追加する必要がなくなる。また、サスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に限定して電動アシスト力つまり最大舵角を増大させることで、操舵輪がボディに接触する懸念が軽減される。
【０００９】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この実施例の電動パワーステアリング装置を横から眺めた状態を示す外観図である。
【図２】この実施例の電動パワーステアリング装置の一部を前から眺めた状態を示す外観図である。
【図３】ラックバーの左側部分がラックハウジング内を摺動する状態の一例を示す図解図である。
【図４】ラックバーの右側部分がラックハウジング内を摺動する状態の一例を示す図解図である。
【図５】ＥＣＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図６】ステアリングホイールの回転力と電動アシスト力との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図４を参照して、この実施例の電動パワーステアリング装置１０は、車両の運転席に設けられかつ運転手によって操作されるステアリングホイール１２と、車両の前方に設けられた２つの操舵輪（図示せず）を操舵するためのラックアンドピニオン機構２４とを有する。
【００１２】
ステアリングホイール１２は、ステアリングシャフト１６，モータ１８およびＥＣＵ２０が設けられたステアリングコラム１４と、インターミディエイトシャフト２２とを介して、ラックアンドピニオン機構２４と連結される。ステアリングシャフト１６はステアリングホイール１２の回転に伴って回転し、この回転力はＥＣＵ２０によってモータ１８の動力つまり電動アシスト力に変換される。変換された電動アシスト力は、インターミディエイトシャフト２２を介してラックアンドピニオン機構２４に伝達される。
【００１３】
ラックアンドピニオン機構２４は、電動アシスト力によって回転するピニオンシャフト２６と、ピニオンシャフト２６と係合するラックバー２８（図３，図４参照）とを備える。ラックバー２８は車両の左右方向に延在し、ピニオンシャフト２６の回転に伴ってバーの延在方向に移動する。
【００１４】
ラックバー２８は、その両端を除いて、筒状のラックハウジング３０に収められる。運転席から眺めて、ラックバー２８の左端部はインナーボールジョイント３２Ｌを介してタイロッド３６Ｌと結合され、ラックバー２８の右端部はインナーボールジョイント３２Ｒを介してタイロッド３６Ｒと結合される。また、ラックバー２８の左端部およびインナーボールジョイント３２Ｌは図２に示すブーツ３４Ｌによって覆われ、ラックバー２８の右端部およびインナーボールジョイント３２Ｒは図２に示すブーツ３４Ｒによって覆われる。
【００１５】
タイロッド３６Ｌの端部（いわゆるタイロッドエンド）にはアウターボールジョイント３８Ｌが設けられ、タイロッド３６Ｒの端部（いわゆるタイロッドエンド）にはアウターボールジョイント３８Ｒが設けられる。アウターボールジョイント３８Ｌは図示しないナックルアームを介して図示しない左側の操舵輪に接続され、アウターボールジョイント３８Ｒは図示しないナックルアームを介して図示しない右側の操舵輪に接続される。
【００１６】
ラックバー２８とインナーボールジョイント３２Ｌとの結合部分にはストッパプレート４０Ｌが設けられ、ラックバー２８とインナーボールジョイント３２Ｒとの結合部分にはストッパプレート４０Ｒが設けられる。ストッパプレート４０Ｌおよび４０Ｒのいずれも、主面は左右方向を向く。
【００１７】
また、ラックハウジング３０の内側には、弾性のラックストッパ４２Ｌおよび４２Ｒが埋め込まれる。ここで、ラックストッパ４２Ｌはラックハウジング３０の左端部よりもやや右側の位置に配され、ラックストッパ４２Ｒはラックハウジング３０の右端部よりもやや左側の位置に配される。ラックストッパ４２Ｌおよび４２Ｒのいずれにも、左右方向に伸縮するバネが埋め込まれる。
【００１８】
ステアリングホイール１２を反時計回り方向に回転させると、モータ１８による電動アシスト力によって、ラックバー２８は運転席から眺めて左から右に移動する。ストッパプレート４０Ｌは、通常時左フル転舵位置でラックストッパ４２Ｌに当接し、ラックバー２８のこれ以上の移動はラックストッパ４２Ｌによって制限される。
【００１９】
同様に、ステアリングホイール１２を時計回り方向に回転させると、モータ１８による電動アシスト力によって、ラックバー２８は運転席から眺めて右から左に移動する。ストッパプレート４０Ｒは、通常時右フル転舵位置でラックストッパ４２Ｒに当接し、ラックバー２８のこれ以上の移動はラックストッパ４２Ｒによって制限される。
【００２０】
モータ１８に供給される電流の最大値は、通常条件下において３３アンペアを示す一方、特定条件化において４０アンペアを示す。３３アンペアの電流では、ラックバー２８は、通常時左フル転舵位置まで、或いは通常時右フル転舵位置までしか移動できない。これに対して、４０アンペアの電流では、ラックバー２８は、舵角がさらに増大する位置にまで移動できる。具体的には、ラックストッパ４２Ｌまたは４２Ｒが縮小して、ラックストッパ４０Ｌまたは４０Ｒがラックハウジング３０の内側の縮径部に当たるまで移動できる。これによって、ラックバー２８の移動量は“ΔＭ”だけ増大し、車両の最小回転半径が小さくされる。
【００２１】
ただし、モータ１８に供給する電流の最大値を無条件に４０アンペアまで増大させると、操舵輪に設けられたサスペンションのストローク位置によっては、操舵輪がボディに接触する可能性がある。そこで、この実施例では、サスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に限定して電流値の増大を許可するようにしている。
【００２２】
具体的には、ＥＣＵ２０が、図５に示すフロー図に従う処理を繰り返し実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、図示しない不揮発性メモリに記憶される。
【００２３】
図５を参照して、ステップＳ１では、左側操舵輪および右側操舵輪に各々に設けられたサスペンションのストローク位置を図示しない速度センサおよび舵角センサの出力に基づいて推定する。具体的には、車速が微低速でかつ舵角が基準を上回れば、各サスペンションのストローク位置が標準車高±αに相当する位置（＝標準車高に相当する位置の近傍の位置）にあると推定する。これに対して、上述の条件と異なれば、各サスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍から外れた位置（＝フルバウンド位置またはフルリバウンド位置の近傍の位置）にあると推定する。
【００２４】
ステップＳ３では、推定されたストローク位置が標準車高±αに相当する位置であるか否かを判別する。判別結果がＹＥＳであればステップＳ５に進み、モータ１８に供給する電流の最大値を４０アンペアに設定する。これに対して、判別結果がＮＯであればステップＳ７に進み、モータ１８に供給する電流の最大値を３３アンペアに設定する。今回の処理は、ステップＳ５またはＳ７の後に終了する。
【００２５】
モータ１８による電動アシスト力（＝モータ１８に供給する電流値）は、ステアリングホイールの回転量に対して図６に示す特性を示す。つまり、電動アシスト力は、モータ１８に供給する電流の最大値が３３アンペアに設定された場合に実線に沿って増大する一方、モータ１８に供給する電流の最大値が４０アンペアに設定された場合に破線に沿って増大する。
【００２６】
図３に示すラックストッパ４２Ｌおよび図４に示すラックストッパ４２Ｒは、３３アンペアの電流値に対応する電動アシスト力が付与された場合には殆ど撓まないのに対して、４０アンペアの電流値に対応する電動アシスト力が付与された場合には大きく撓む。したがって、車両の最小回転半径は、４０アンペアの電流値に対応する電動アシスト力が付与された場合に縮小される。
【００２７】
最小回転半径の縮小化は電動アシスト力の増大によって実現されるため、電動アクチュエータのような別の装置を追加する必要がなくなる。また、サスペンションのストローク位置が標準車高に相当する位置の近傍にある場合に電動アシスト力つまり最大舵角を増大させることで、操舵輪がボディに接触する懸念が軽減される。
【符号の説明】
【００２８】
１０  …電動パワーステアリング装置
１４  …ステアリングコラム
１８  …モータ
２０  …ＥＣＵ
２４  …ラックアンドピニオン機構
２８  …ラックバー
４０Ｌ，４０Ｒ  …ストッパプレート
４２Ｌ，４２Ｒ  …ラックストッパ
【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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