(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックを移動体として有し、前記ラックの直線的移動により舵角が変化する車両用操舵装置において、
前記ラックの一端側と他端側とを区画する段差が形成されるように、前記ラックに起伏が設けられ、
前記ラックにおける前記段差の位置を基準位置として検出する第１検出器と、
前記ブラシレスモータの駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成され、前記ピニオンの回転角に応じた前記ラックの軸線方向移動量を検出する第２検出器と、
前記第１検出器と前記第２検出器に接続される制御装置とを備え、
前記ラックの一方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のラック位置を、前記基準位置が予め定めた舵角中点に位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量が、第１のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、
前記ラックの他方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のラック位置を、前記基準位置が前記舵角中点に位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量が、第２のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、
前記第１検出器は、前記基準位置よりも前記ラックの一端側に近接する時はオン信号を出力し、他端側に近接する時はオフ信号を出力し、そのオン信号からオフ信号への変化、あるいはオフ信号からオン信号への変化によって前記基準位置を検出し、
前記基準位置の検出前に、前記第１検出器がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかが前記制御装置により判断され、
前記ラックは前記制御装置による前記ブラシレスモータの制御により、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオン信号を出力している時はその一端側に向かって移動され、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオフ信号を出力している時はその他端側に向かって移動され、
前記第１検出器による前記基準位置の検出時点における前記第２検出器の出力値が前記制御装置により仮舵角中点対応値として記憶され、
前記ラックの一方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第１のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、
前記ラックの他方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第２のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、
前記制御装置により、記憶された前記舵角中点対応値からの前記第２検出器により検出されたラック移動量に基づき前記ブラシレスモータが駆動されることを特徴とする車両用操舵装置における移動体ストローク検出装置。
【請求項２】
ブラシレスモータにより駆動されるナットにねじ合わされるスクリューシャフトを移動体として有し、前記スクリューシャフトの直線的移動により舵角が変化する車両用操舵装置において、
前記スクリューシャフトの一端側と他端側とを区画する段差が形成されるように、前記スクリューシャフトに起伏が設けられ、
前記スクリューシャフトにおける前記段差の位置を基準位置として検出する第１検出器と、
前記ブラシレスモータの駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成され、前記ナットの回転角に応じた前記スクリューシャフトの軸線方向移動量を検出する第２検出器と、前記第１検出器と前記第２検出器に接続される制御装置とを備え、
前記スクリューシャフトの一方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のスクリューシャフト位置を、前記基準位置が予め定めた舵角中点に位置する時点のスクリューシャフト位置に一致させるのに必要な予め求めたスクリューシャフト移動量が、第１のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、
前記スクリューシャフトの他方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のスクリューシャフト位置を、前記基準位置が前記舵角中点に位置する時点のスクリューシャフト位置に一致させるのに必要な予め求めたスクリューシャフト移動量が、第２のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、
前記第１検出器は、前記基準位置よりも前記スクリューシャフトの一端側に近接する時はオン信号を出力し、他端側に近接する時はオフ信号を出力し、そのオン信号からオフ信号への変化、あるいはオフ信号からオン信号への変化によって前記基準位置を検出し、
前記基準位置の検出前に、前記第１検出器がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかが前記制御装置により判断され、
前記スクリューシャフトは前記制御装置による前記ブラシレスモータの制御により、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオン信号を出力している時はその一端側に向かって移動され、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオフ信号を出力している時はその他端側に向かって移動され、
前記第１検出器による前記基準位置の検出時点における前記第２検出器の出力値が前記制御装置により仮舵角中点対応値として記憶され、
前記スクリューシャフトの一方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第１のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、
前記スクリューシャフトの他方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第２のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、
前記制御装置により、記憶された前記舵角中点対応値からの前記第２検出器により検出されたスクリューシャフト移動量に基づき前記ブラシレスモータが駆動されることを特徴とする車両用操舵装置における移動体ストローク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用操舵装置におけるピニオンに噛み合うラックや、ボールナットにねじ合わされるボールスクリューシャフトのような直線的に移動する移動体のストロークを検出するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式運動変換機構やボールスクリュー式運動変換機構を用いて位置制御を行う場合、そのラックやボールスクリューシャフトの一定位置からのストロークを検出することが行われている。例えば、操作部材の操作に応じてモータにより駆動されるピニオンやボールナットの回転を、そのピニオンに噛み合うラックやボールナットにねじ合わされるボールスクリューシャフトを介して車輪に伝達することで舵角を変化させる車両用操舵装置においては、舵角が零である時の中点位置からのラックやボールスクリューシャフトのストロークを実舵角として検出している。
【０００３】
そのようなラックやボールスクリューシャフトの一定位置からのストロークを検出するため、ラックに噛み合うピニオンやボールスクリューシャフトにねじ合わされるボールナットの回転角をポテンショメータのような絶対位置検出用センサを用いて検出することが行われている。しかし、ピニオンやボールナットの回転角によりラックやボールスクリューシャフトのストロークを間接的に検出する場合、ラックやボールスクリューシャフトの位置を直接に検出していないため検出精度を十分に向上できない。そこで、ラックに多数の凹凸を磁気ストライプとして設け、その磁気ストライプを横切る磁束の変化からラックストロークを直接に検出する検出体を設けることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３５５７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動体に多数の凹凸を磁気ストライプとして設ける場合、その凹凸のピッチが一定になるように高精度な加工が要求されるため加工コストが増大し、また、磁気ストライプから移動体の位置を検出するために検出体の構成が複雑になるという問題がある。さらに、検出体が磁気ストライプを構成する各凹凸を検出する位置は、移動体の形状や移動体と検出体との距離等に応じてラック軸線方向において変動するため、移動体ストロークの検出精度が低下する場合がある。本発明は、このような問題を解決することのできる車両用操舵装置における移動体ストローク検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、ブラシレスモータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックを移動体として有し、前記ラックの直線的移動により舵角が変化する車両用操舵装置において、前記ラックの一端側と他端側とを区画する段差が形成されるように、前記ラックに起伏が設けられ、前記ラックにおける前記段差の位置を基準位置として検出する第１検出器と、前記ブラシレスモータの駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成され、前記ピニオンの回転角に応じた前記ラックの軸線方向移動量を検出する第２検出器と、前記第１検出器と前記第２検出器に接続される制御装置とを備え、前記ラックの一方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のラック位置を、前記基準位置が予め定めた舵角中点に位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量が、第１のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、前記ラックの他方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のラック位置を、前記基準位置が前記舵角中点に位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量が、第２のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、前記第１検出器は、前記基準位置よりも前記ラックの一端側に近接する時はオン信号を出力し、他端側に近接する時はオフ信号を出力し、そのオン信号からオフ信号への変化、あるいはオフ信号からオン信号への変化によって前記基準位置を検出し、前記基準位置の検出前に、前記第１検出器がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかが前記制御装置により判断され、前記ラックは前記制御装置による前記ブラシレスモータの制御により、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオン信号を出力している時はその一端側に向かって移動され、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオフ信号を出力している時はその他端側に向かって移動され、前記第１検出器による前記基準位置の検出時点における前記第２検出器の出力値が前記制御装置により仮舵角中点対応値として記憶され、前記ラックの一方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第１のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、前記ラックの他方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第２のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、前記制御装置により、記憶された前記舵角中点対応値からの前記第２検出器により検出されたラック移動量に基づき前記ブラシレスモータが駆動される点にある。
本発明の第２の特徴は、ブラシレスモータにより駆動されるナットにねじ合わされるスクリューシャフトを移動体として有し、前記スクリューシャフトの直線的移動により舵角が変化する車両用操舵装置において、前記スクリューシャフトの一端側と他端側とを区画する段差が形成されるように、前記スクリューシャフトに起伏が設けられ、前記スクリューシャフトにおける前記段差の位置を基準位置として検出する第１検出器と、前記ブラシレスモータの駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成され、前記ナットの回転角に応じた前記スクリューシャフトの軸線方向移動量を検出する第２検出器と、前記第１検出器と前記第２検出器に接続される制御装置とを備え、前記スクリューシャフトの一方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のスクリューシャフト位置を、前記基準位置が予め定めた舵角中点に位置する時点のスクリューシャフト位置に一致させるのに必要な予め求めたスクリューシャフト移動量が、第１のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、前記スクリューシャフトの他方向への移動時における前記第１検出器による前記基準位置の検出時点のスクリューシャフト位置を、前記基準位置が前記舵角中点に位置する時点のスクリューシャフト位置に一致させるのに必要な予め求めたスクリューシャフト移動量が、第２のオフセット補正値として前記制御装置により記憶され、前記第１検出器は、前記基準位置よりも前記スクリューシャフトの一端側に近接する時はオン信号を出力し、他端側に近接する時はオフ信号を出力し、そのオン信号からオフ信号への変化、あるいはオフ信号からオン信号への変化によって前記基準位置を検出し、前記基準位置の検出前に、前記第１検出器がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかが前記制御装置により判断され、前記スクリューシャフトは前記制御装置による前記ブラシレスモータの制御により、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオン信号を出力している時はその一端側に向かって移動され、前記基準位置の検出前に前記第１検出器がオフ信号を出力している時はその他端側に向かって移動され、前記第１検出器による前記基準位置の検出時点における前記第２検出器の出力値が前記制御装置により仮舵角中点対応値として記憶され、前記スクリューシャフトの一方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第１のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、前記スクリューシャフトの他方向への移動時において前記第１検出器により前記基準位置を検出した場合は、記憶された前記仮舵角中点対応値を前記第２のオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値が前記制御装置により求められて記憶され、前記制御装置により、記憶された前記舵角中点対応値からの前記第２検出器により検出されたスクリューシャフト移動量に基づき前記ブラシレスモータが駆動される点にある。
本発明によれば、第１検出器により移動体の基準位置を求め、第２検出器により移動体の駆動用アクチュエータの作動量に応じた移動体移動量を求めることで、基準位置からの移動体移動量に対応する移動体ストロークを求めることができる。第１検出器により移動体の位置を直接に求めているため移動体ストロークの検出精度を向上できる。しかも、移動体に起伏を設けることで段差を形成し、その段差に対する移動体移動方向における相対位置の変化により変化する信号を出力するだけで移動体の基準位置を検出できるため、移動体に高精度な加工を行う必要がなく、検出装置の構成を簡単化できる。
さらに本発明によれば、第１検出器による基準位置の検出時点の移動体位置と、基準位置が予め定めた舵角中点に位置する時点の移動体位置とが、移動体移動方向において一致しない場合、第１検出器による基準位置の検出時点における第２検出器の出力値である仮舵角中点対応値を、そのような不一致量に対応する予め求めたオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値を求めている。その舵角中点対応値からの第２検出器による検出移動体移動量に基づき移動体ストロークを求めているので、舵角中点からの移動体ストロークを正確に求めることができる。
【０００７】
また、移動体の一方向への移動時において第１検出器により基準位置を検出した場合と、移動体の他方向への移動時において第１検出器により基準位置を検出した場合とで、それぞれの場合に対応した個別のオフセット補正値だけ仮舵角中点対応値を補正できる。よって、移動体の一方向への移動時と他方向への移動時とにおいて、第１検出器による基準位置の検出時点の移動体位置と、基準位置が上記舵角中点に位置する時点の移動体位置との不一致量が相違する場合に対応できる。
【０００８】
その基準位置の検出前にあっては第１検出器が基準位置に近接する方向に移動体を移動させ、第１検出器の出力信号を変化させることで基準位置を検出できるので、移動体ストロークの検出を迅速に開始することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すステアバイワイヤ機構を採用した車両用操舵装置は、ステアリングホイールを模した操作部材１と、操舵用アクチュエータ２（駆動用アクチュエータ）と、操舵用アクチュエータ２の動きを、操作部材１を車輪４に機械的に連結することなく舵角変化が生じるように車輪４に伝達するステアリングギヤ３とを備える。
【００１０】
操作部材１は、車体側により回転可能に支持される回転シャフト１０に同行回転するように連結されている。回転シャフト１０に操作用アクチュエータ１９の出力シャフトが一体化されている。操作用アクチュエータ１９は操作部材１に作用するトルクを発生するブラシレスモータ等の電動モータにより構成できる。
【００１１】
操舵用アクチュエータ２はブラシレスモータにより構成される。ステアリングギヤ３は、操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転運動をラック３２（移動体）の直線運動に変換するラックピニオン式運動変換機構を有する。すなわちステアリングギヤ３は、操舵用アクチュエータ２により減速ギヤ機構３０を介して回転駆動されるピニオン３１と、ピニオン３１に噛み合うラック３２とを有し、ラック３２の直線的な移動がタイロッド８とナックルアーム９を介して車輪４に伝達されることで車輪４のトー角が変化する。操舵用アクチュエータ２が駆動されていない状態では、車輪４はセルフアライニングトルクにより直進位置に復帰できるようにホイールアラインメントが設定されている。
【００１２】
ラック３２における基準位置を検出する第１検出器３３が設けられている。図２に示すように、その基準位置においてラック３２の一端側（図２における右端側）と他端側とを区画する段差３２ａ′が形成されるように、ラック３２に起伏が設けられている。本実施形態では、その起伏はラック３２に形成された凹部３２ａにより構成され、その凹部３２ａの一端が基準位置に対応する段差３２ａ′とされている。ラック３２の軸線方向における凹部３２ａの寸法Ｌは、ラック３２の最大ストロークの１／２を超えるものとされている。第１検出器３３は段差３２ａ′に対するラック軸線方向における相対位置の変化により変化する信号を出力する。本実施形態における第１検出器３３は、ラック３２の支持側である車体に取り付けられた光電スイッチにより構成され、ラック３２に向かい出射した光の反射光強度が一定以上ではオン信号を出力し、一定未満ではオフ信号を出力する。これにより第１検出器３３は、基準位置よりもラック３２の一端側に近接する時はオン信号を出力し、他端側に近接する時はオフ信号を出力する。よって、第１検出器３３の出力信号のオン信号からオフ信号への変化、あるいはオフ信号からオン信号への変化によって基準位置を検出することができる。
【００１３】
ピニオン３１の回転角に応じたラック３２の軸線方向移動量を検出する第２検出器３４が設けられている。本実施形態の第２検出器３４は、ピニオン３１を駆動する操舵用アクチュエータ２を構成するブラシレスモータの駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成され、モータの出力シャフトの回転角の大きさと方向に応じた信号を出力することで操舵用アクチュエータ２の作動量に応じたラック移動量を検出する。
【００１４】
第１検出器３３と第２検出器３４はコンピュータにより構成される制御装置２０に接続される。制御装置２０は、第１検出器３３による基準位置の検出時点における第２検出器３４の出力値を仮舵角中点対応値として記憶する。また、制御装置２０は、第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置を、その基準位置が予め定めた原点に位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量を、オフセット補正値として記憶する。本実施形態における原点は、基準位置が原点に位置することで舵角が零になる位置とされる。すなわち原点は舵角中点に対応する。
【００１５】
図３は比較例に係り、第１検出器３３が基準位置を検出した時点で、基準位置と原点Ｏとの間にラック軸線方向において図中δだけオフセットが生じる一例を示し、段差３２ａ′がラック３２の軸線直角方向（図３の上下方向）に対して傾斜する形状をラック３２が有する。このような場合、基準位置を原点Ｏに一致させるのに必要なラック移動量δをオフセット補正値として記憶する。制御装置２０は、そのオフセット補正値だけ上記仮基準位置対応値を補正することで基準位置対応値を求め、その基準位置対応値からの第２検出器３４による検出ラック移動量に基づきラック３２のストロークを求める。
【００１６】
第１検出器３３による基準位置の検出前に、制御装置２０は第１検出器３３がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかを判断する。その基準位置の検出前に第１検出器３３がオン信号を出力している時は、ラック３２が自身の一端側に向かって（図２において右に向かって）移動するように制御装置２０は操舵用アクチュエータ２を制御する。その基準位置の検出前に第１検出器３３がオフ信号を出力している時は、ラック３２が自身の他端側に向かって（図２において左に向かって）移動するように制御装置２０は操舵用アクチュエータ２を制御する。
【００１７】
操作部材１の操作角θｈとして回転シャフト１０の回転角を検出するポテンショメータ等により構成される操作角センサ１１、操作部材１の操作トルクＴｈとして回転シャフト１０により伝達されるトルクを検出するトルクセンサ１２、および車速Ｖを検出する速度センサ１４が制御装置２０に接続される。
【００１８】
図４のフローチャートを参照して制御装置２０による制御手順を説明する。まず、例えばイグニッションスイッチのオンによる制御装置２０への電力供給により制御が開始されると、各センサによる検出データを読み込む（ステップＳ１）。次に、基準位置設定フラグがオンか否かを判断し（ステップＳ２）、オンでなければ基準位置の設定を行い（ステップＳ３）、ステップＳ１に戻る。
【００１９】
図５のフローチャートは比較例に係る基準位置の設定手順を示す。まず、制御開始後に第１検出器３３が基準位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。基準位置を検出していなければ第１検出器３３がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかを判断する（ステップＳ１０２）。第１検出器３３がオン信号を出力している場合、ラック３２が自身の一端側に向かって移動するように操舵用アクチュエータ２を制御し（ステップＳ１０３）、リターンする。ステップＳ１０２において第１検出器３３がオフ信号を出力している場合、ラック３２が自身の他端側に向かって移動するように操舵用アクチュエータ２を制御し（ステップＳ１０４）、リターンする。ステップＳ１０１において基準位置を検出していれば、その検出時点における第２検出器３４の出力値を仮舵角中点対応値として記憶する（ステップＳ１０５）。その仮舵角中点対応値をオフセット補正値だけ補正し（ステップＳ１０６）、これにより求めた舵角中点対応値を記憶することで基準位置の設定を行い（ステップＳ１０７）、基準位置設定フラグをオンし（ステップＳ１０８）、リターンする。
【００２０】
ステップＳ２において基準位置設定フラグがオンであれば、舵角中点対応値からの第２検出器３４による検出ラック移動量に基づき、ラック３２のストロークを実舵角θとして求める（ステップＳ４）。次に、操作部材１の検出操作角θｈと検出車速Ｖに応じた目標舵角θ* を記憶した関係θ* ＝Ｇ１（θｈ、Ｖ）から求め（ステップＳ５）、目標舵角θ* と実舵角θとの偏差が低減されるように操舵用アクチュエータ２をフィードバック制御する（ステップＳ６）。その記憶される関係θ* ＝Ｇ１（θｈ、Ｖ）は、例えば操作角θｈが大きく車速Ｖが小さい程に目標舵角θ* が大きくなるように予め定められる。また、操作部材１の検出操作角θｈと検出車速Ｖに応じた目標操作トルクＴｈ* を記憶した関係Ｔｈ* ＝Ｇ２（θｈ、Ｖ）から求め（ステップＳ７）、目標操作トルクＴｈ* と検出操作トルクＴｈとの偏差を低減するように操作用アクチュエータ１９をフィードバック制御する（ステップＳ８）。その記憶される関係Ｔｈ* ＝Ｇ２（θｈ、Ｖ）は、例えば操作角θｈが大きく車速Ｖが小さい程に目標操作トルクＴｈ* が小さくなるように予め定められる。次に、制御を終了するか否かを例えば車両のイグニッションスイッチがオンか否かにより判断し（ステップＳ９）、終了しない場合はステップＳ１に戻り、終了する場合は基準位置設定フラグをオフし（ステップＳ１０）、しかる後に制御装置２０への電力供給を遮断して制御を終了する。
【００２１】
上記構成によれば、第１検出器３３によりラック３２の基準位置を求め、第２検出器３４によりピニオン３１の回転角に応じたラック移動量を求めることで、基準位置からのラック移動量に対応するラックストロークを求めることができる。すなわち、第１検出器３３によりラック３２の位置を直接に求めているためラックストロークの検出精度を向上できる。しかも、ラック３２に起伏を設けることで段差３２ａ′を形成し、段差３２ａ′に対するラック軸線方向における相対位置の変化により変化する信号を出力するだけでラック３２の基準位置を検出できるため、ラック３２に高精度な加工を行う必要がなく、構成を簡単化できる。さらに、基準位置の検出前にあっては第１検出器３３が基準位置に近接する方向にラックを移動させ、第１検出器３３の出力信号を変化させることで基準位置を検出できるので、ラックストロークの検出を迅速に開始することができる。
さらに、上記比較例によれば、第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置と、基準位置が予め定めた原点に位置する時点のラック位置とが一致しない場合に、第１検出器３３による基準位置の検出時点における第２検出器３４の出力値である仮舵角中点対応値を、そのような不一致量に対応する予め求めたオフセット補正値だけ補正することで舵角中点対応値を求めている。その舵角中点対応値からの第２検出器３４による検出ラック移動量に基づきラックストロークを求めているので、原点からのラックストロークを正確に求めることができる。
【００２２】
上記比較例に対して本発明の実施形態においては、ラック３２の一方向への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置と、ラック３２の他方向への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置とが相違する場合に対応できるようにしている。図６（１）は、ラック３２の一方向（図において右方）への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置と原点Ｏとの間にラック軸線方向において図中δ１だけオフセットが生じる一例を示し、図６（２）は、ラック３２の他方向（図において左方）への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置と原点Ｏとの間にラック軸線方向において図中δ２だけオフセットが生じる一例を示す。第１検出器３３は段差３２ａ′を厳密に一点において検出するのではなく、ラック軸線方向における一定幅内に位置する段差３２ａ′を検出するため、第１検出器３３とラック３２との距離等に応じて、そのようなオフセットが生じ、しかも、ラック３２の一方向への移動時と他方向への移動時とでオフセット値が異なる。このような場合、ラック３２の一方向への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置を、その基準位置が原点Ｏに位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量を、第１のオフセット補正値δ１として記憶する。また、ラック３２の他方向への移動時における第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック位置を、その基準位置が原点Ｏに位置する時点のラック位置に一致させるのに必要な予め求めたラック移動量を、第２のオフセット補正値δ２として記憶する。そして、ラック３２の一方向への移動時において第１検出器３３により基準位置を検出した場合は、第１のオフセット補正値δ１だけ仮舵角中点対応値を補正し、また、ラック３２の他方向への移動時において第１検出器３３により基準位置を検出した場合は、第２のオフセット補正値δ２だけ仮舵角中点対応値を補正する。他は上記比較例と同様にしてラックストロークを求める。
【００２３】
図７のフローチャートは上記実施形態による基準位置の設定手順を示す。まず、制御開始後に第１検出器３３が基準位置を検出したか否かを判断する（ステップＳ２０１）。基準位置を検出していなければ第１検出器３３がオン信号を出力しているかオフ信号を出力しているかを判断する（ステップＳ２０２）。第１検出器３３がオン信号を出力している場合、一方向フラグをオンし（ステップＳ２０３）、ラック３２が一方向（図６において右方）に向かって移動するように操舵用アクチュエータ２を制御し（ステップＳ２０４）、リターンする。ステップＳ２０２において第１検出器３３がオフ信号を出力している場合、ラック３２が他方向（図６において左方）に向かって移動するように操舵用アクチュエータ２を制御し（ステップＳ２０５）、リターンする。ステップＳ２０１において基準位置を検出していれば、その検出時点における第２検出器３４の出力値を仮舵角中点対応値として記憶する（ステップＳ２０６）。次に、一方向フラグがオンか否かを判断し（ステップＳ２０７）、オンであれば予め記憶した第１のオフセット補正値δ１をオフセット補正値とし（ステップＳ２０８）、一方向フラグをオフする（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０７において一方向フラグがオンでなければ予め記憶した第２のオフセット補正値δ２をオフセット補正値とする（ステップＳ２１０）。その仮舵角中点対応値をオフセット補正値だけ補正し（ステップＳ２１１）、これにより求めた舵角中点対応値を記憶することで基準位置の設定を行い（ステップＳ２１２）、基準位置設定フラグをオンし（ステップＳ２１３）、リターンする。
【００２４】
上記実施形態によれば、ラック３２の一方向への移動時において第１検出器３３により基準位置を検出した場合と、ラック３２の他方向への移動時において第１検出器３３により基準位置を検出した場合とで、それぞれの場合に対応した個別のオフセット補正値だけ仮舵角中点対応値を補正できる。よって、ラック３２の一方向への移動時と他方向への移動時とにおいて、第１検出器３３による基準位置の検出時点のラック３２位置と、基準位置が上記原点に位置する時点のラック３２位置との不一致量が相違する場合に対応できる。これによりラックストロークの検出精度を向上できる。
【００２５】
なお、本発明の移動体ストローク検出装置を、上記実施形態においてはラック３２を移動体とする車両用操舵装置に適用したが、図８の変形例に示すようにボールスクリューシャフト１０１を移動体とする車両用操舵装置に適用してもよい。ボールスクリューシャフト１０１の両端に上記実施形態と同様に車輪が連結される。ボールスクリューシャフト１０１にボール１０２を介してボールナット１０３がねじ合わされ、ボールナット１０３はベアリング１０４、１０５を介してハウジング１０６により支持される。ボールナット１０３は駆動用アクチュエータであるブラシレスモータ１０７により駆動される。ブラシレスモータ１０７は、ハウジング１０６に固定されるステータ１０７ａと、ステータ１０７ａに挿入されるロータ１０７ｂとを有する。ロータ１０７ｂにボールスクリューシャフト１０１が隙間を介して軸方向移動可能に挿入され、ボールナット１０３が同行回転可能に連結される。ブラシレスモータ１０７によりボールナット１０３が駆動され、ボールナット１０３の回転角に応じてボールスクリューシャフト１０１が移動することで舵角が変化する。ボールスクリューシャフト１０１の基準位置に上記実施形態と同様にして凹部１０１ａの端部により構成される段差１０１ａ′が形成され、第１検出器３３の出力信号の変化によって基準位置が検出される。なお、本変形例では、モータ１０７の作動量に応じたボールスクリューシャフト１０１の移動量を検出する第２検出器は、ブラシレスモータ１０７の駆動に用いられるモータ回転角センサにより構成できる。他は上記実施形態と同様とされる。
【００２６】
本発明は上記実施形態や変形例に限定されない。例えば、第１検出器３３は光電スイッチに限定されるものでなく、段差を境界にして移動体の一端側に位置する時はオン状態となり、他端側に位置する時はオフ状態になる近接スイッチ、段差との移動体軸線方向の相対位置の変化により出力が漸次変化する磁気センサ、段差と接触することでオン状態となり接触解除によりオフ状態となる接触式リミットスイッチ等により構成してもよく、要は段差に対する移動体移動方向における相対位置の変化により変化する信号を出力するものであればよい。また、移動体に凹部でなく凸部によって起伏を設けることで段差を形成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の移動体ストローク検出装置によれば、移動体の一定位置からのストロークの検出精度を、簡単な構成により低コストで向上でき、しかも移動体ストロークの検出を迅速に開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の車両用操舵装置の構成説明図
【図２】本発明の実施形態の車両用操舵装置における要部の構成説明図
【図３】本発明の比較例の車両用操舵装置におけるラックストローク検出作用の説明図
【図４】本発明の実施形態の車両用操舵装置における操作用アクチュエータと操舵用アクチュエータの制御手順を示すフローチャート
【図５】本発明の比較例の車両用操舵装置における基準位置の設定手順を示すフローチャート
【図６】本発明の実施形態の車両用操舵装置における（１）はラックの一方向移動時におけるラックストローク検出作用の説明図、（２）はラックの他方向移動時におけるラックストローク検出作用の説明図
【図７】本発明の実施形態の車両用操舵装置における基準位置の設定手順を示すフローチャート
【図８】本発明の変形例の車両用操舵装置における要部の構成説明図
【符号の説明】
２０  制御装置
３１  ピニオン
３２  ラック
３２ａ′  段差
３３  第１検出器
３４  第２検出器
１０１  ボールスクリューシャフト
１０１ａ′  段差
１０３  ボールナット
【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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【図７】
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【図８】
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