JP4982995B2

JP4982995B2 - 電動式ステアリング装置

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Publication number: JP4982995B2
Application number: JP2005296997A
Authority: JP
Inventors: 学川口; 孝幸福原
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2025-10-11
Also published as: JP2007106179A

Description

本発明は、ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整するようにした電動式ステアリング装置に関する。

この種の電動式ステアリング装置としては、チルト上死点位置を設定する場合に、マニュアルティルトアップスイッチををさらに押し続けると、ティルト機構が機械的な限界に達する。その場合、タイマ割込処理によって過負荷が検出され、ティルト停止フラグＦ３１が「１」にセットされて、ティルトモータの駆動を停止し、実際にモータが停止するのを待つために０．１秒の時間待ちを行った後、その時の姿勢を基準にしてそれよりもダウン方向に少し戻った位置のデータを求め、その値をティルト上死点メモリに記憶し、この上死点メモリの位置を越えないようにモータを制御することにより、実際の限界位置まで機構部が達することを防止して、機械的衝突を避けるようにした車上装置の姿勢設定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−９４２２３号公報（第９頁、第７ｋ図）

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来例にあっては、ティルト機構が機械的限界位置に達する前に制御範囲の上死点を設定するようにしているので、ティルト機構が実際の限界位置に達して機械的衝突を避けることができるものであるが、この場合の上死点の設定が、マニュアルティルトスイッチを押し続けてティルト機構が機械的な限界に達したときの過負荷状態を検出し、その時の姿勢を基準にしてそれよりもダウン方向に少し戻った位置をティルト上死点としてメモリに記憶するようにしているので、ティルト上死点を設定する際に常にティルト機構を機械的な限界に衝接させて、過負荷状態を検出することになり、メカニカルストッパに加える負荷が大きく、送りねじなどの噛み込みが発生すると共に、機構系の破損のおそれが大きいという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、姿勢調整を行う制御範囲の設定を、送りねじの噛み込みや機構系の破損の原因となる大きな衝撃力を低減しながら行うことができる電動式ステアリング装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に係る電動式ステアリング装置は、後端側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路に対して前記姿勢調整機構の姿勢調整を行う指令値を出力する制御部とを備えた電動式ステアリング装置であって、前記制御部は、少なくとも前記制御部に最初に電源が投入されたとき並びに制御原点補正が必要なエンジン始動回数が設定値に達したとき及び前記姿勢制御機構の退避動作回数が所定値以上となったときの一方であるときに、前記姿勢調整機構の電動モータを位置調整可能な最小駆動デューティ制御を行ってメカニカルストッパに向けて駆動する最小駆動制御手段と、該最小駆動制御手段で姿勢調整機構が前記メカニカルストッパに当接したことを検出する上死点位置検出手段と、該上死点位置検出手段でメカニカルストッパへの当接を検出したときに、当該上死点位置から所定距離戻った所定制御範囲の制御開始位置まで前記姿勢調整機構を駆動する制御開始位置設定手段とを備えていることを特徴としている。

また、請求項２に係る電動式ステアリング装置は、請求項１に係る発明において、前記制御部は、前記制御開始位置設定手段で所定制御範囲の制御開始位置が設定されたときに、当該退避側制御開始位置に近づいたときに前記電動モータに対する速度指令を漸減するように構成されていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る電動式ステアリング装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記上死点位置検出手段は、姿勢調整機構の移動速度を検出し、当該移動速度が所定速度以下に低下したときに前記メカニカルストッパに当接したことを検出するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、姿勢調整機構の制御範囲の制御開始点を設定する際に、姿勢調整機構を、最小駆動デューティ制御を行ってゆっくりとメカニカルストッパに当接させ、ことのメカニカルストッパへの当接を上死点位置検出手段で検出し、この上死点から所定距離戻った所定制御範囲の退避側制御開始位置まで姿勢調整機構を駆動するようにしたので、姿勢調整機構がメカニカルストッパに衝接することを確実に防止して、送りねじの噛み込みや機構系の破損を確実に防止することができるという効果が得られる。

このとき、上死点位置検出手段で、姿勢調整装置の駆動速度が所定値以下に低下したときにメカニカルストッパへの当接を検出するようにすると、ブラシレスモータを適用したときにそのロータ位置を検出する位置検出素子の出力から駆動速度を検出することが可能となり、別途センサを設けることなくメカニカルストッパへの当接を正確に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す電動式ステアリング装置の概略構成図である。この電動式ステアリング装置１は、いわゆる首振りチルト方式を採用しており、ステアリングホイール２から延びてステアリングギア（図示せず）に連結されたステアリングシャフト３をその軸の周りに回転可能に保持する三つのステアリングコラム、すなわち、アッパコラム４，ミドルコラム５，ロアコラム６を備えている。そして、各コラム４，５，６の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト３、ひいてはステアリングホイール２が所望の位置に保持される。

アッパコラム４は、内部空間にステアリングシャフト３のユニバーサルジョイント（図示せず）を収容している。アッパコラム４は、ミドルコラム５の後端に形成されたフォーク部５１にチルトヒンジピン５１ａを介してチルト可能に取り付けられている。すなわち、アッパコラム４を、チルトヒンジピン５１ａを支点として適宜揺動させることにより、ステアリングホイール２のチルト位置を調節することができる。

ミドルコラム５は、ロアコラム６に内嵌・保持され、アッパコラム４を支持するフォーク部５１と伴に軸線方向に摺動可能になっている。すなわち、車体側に固定されたロアコラム６に対してミドルコラム５を適宜進退させることにより、アッパコラム４がステアリングシャフト３と共にその軸方向に移動し、ステアリングホイール２のテレスコピック位置を調節することができる。

アッパコラム４のチルト位置は、電動チルト機構７によって調節される。この電動チルト機構７は、ギアボックス７０が付設された例えば３相のブラシレスモータ７１と、このブラシレスモータ７１に駆動される伸縮ロッド装置７２とを備えている。
伸縮ロッド装置７２から延びるアクチュエータロッド７２ａは、ブラシレスモータ７１の回転に応じて伸縮する。

伸縮ロッド装置７２の前端部は、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２にピン５３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド７２ａの後端部は、アッパコラム４に固定されたブラケット４２にピン４３で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置７２からアクチュエータロッド７２ａを徐々に繰り出せば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を上向きに徐々に傾けることができる。一方、伸縮ロッド装置７２中にアクチュエータロッド７２ａを徐々に収納すれば、アッパコラム４がミドルコラム５に対して時計方向に滑らかに回転することになり、ステアリングホイール２を下向きに徐々に傾けることができる。

アッパコラム４のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ７とほぼ同一構造の電動テレスコピック機構８によって調節される。すなわち、この電動テレスコピック機構８は、ギアボックス８０が付設された例えば３相のブラシレスモータ８１と、このブラシレスモータ８１に駆動される伸縮ロッド装置８２とを備えている。
伸縮ロッド装置８２の前端部は、ロアコラム６に固定されたブラケット６２にピン６３で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド８２ａの後端部は、ミドルコラム５のフォーク部５１に固定されたブラケット５５にピン５６で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置８２からアクチュエータロッド８２ａを繰り出せば、ミドルコラム５がロアコラム６から繰り出されることになり、ステアリングホイール２を後退させることができる。一方、伸縮ロッド装置８２内にアクチュエータロッド８２ａを収納すれば、ミドルコラム５がロアコラム６に繰り込まれることになり、ステアリングホイール２を前進させることができる。

なお、ミドルコラム５に固定されたブラケット５２は、ロアコラム６に形成された溝６ａに案内され、ミドルコラム５と共にロアコラム６に対して軸線方向に沿って摺動できるようになっている。
ここで、ブラシレスモータ７１及び８１は、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂを内蔵している。これらモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂは、図３に示すように、後述する制御装置１００から入力されるスタート及びストップを表す信号ＳＴ／ＳＰと、回転方向を指示する回転方向信号ＣＷ／ＣＣＷと、速度指令を表すパルス幅変調信号ＰＷＭと、ブラシレスモータ７１及び８１のロータ位置を検出する位置検出装置７３及び８３を構成する例えばホール素子でなる位置検出素子９１ｕ〜９１ｗの出力を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗから入力される回転位置信号とが入力され、これらに基づいてブラシレスモータ７１及び８１を駆動する三相駆動信号を形成する三相分配回路９３と、この三相分配回路９３から出力される三相駆動信号と、後述するインバータ回路９６の過電流を検出する過電流検出回路９４からの過電流検出値信号ＳＩとが入力されてインバータ回路９６を構成する電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートを駆動するＦＥＴゲート駆動回路９５と、一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｕａ，Ｑｕｂ、Ｑｖａ，Ｑｖｂ及びＱｗａ，Ｑｗｂを直列に接続してブラシレスモータ７１及び８１の各相コイルＬｕ、Ｌｖ及びＬｗに対応する３組のＦＥＴ回路を並列に接続したインバータ回路９６とを備えている。ここで、ＦＥＴゲート駆動回路９５は、過電流検出回路９４から正常モータ電流状態を表す例えば論理値“０”の過電流検出信号ＳＩが入力されているときには、三相分配回路９３から入力される三相駆動信号に応じた回転方向及び回転速度ブラシレスモータ７１及び８１を駆動するようにインバータ回路９６の各電界効果トランジスタＱｕａ〜Ｑｗｂのゲートにパルス幅変調信号ＰＷＭを供給するが、過電流検出回路９４から過電流状態を表す例えば論理値“１”の過電流検出信号ＳＩが入力されたときに、例えばインバータ回路９６の下アームを構成する電界効果トランジスタＱｕｂ、Ｑｖｂ及びＱｗｂのゲートに供給するＰＷＭ信号のデューティ比を０％に制御してブラシレスモータ７１又は８１の励磁コイルＬｕ〜Ｌｗへの通電を停止させる。

そして、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００によって駆動制御される。この制御装置１００は、図２に示すように、車両に搭載されたバッテリ１０１からのバッテリ電圧Ｖｂがヒューズ１０２を介して入力されるレギュレータ１０３と、車両に搭載した走行状態検出手段としての車速センサ１０４の車速検出値を通信回線を介して他の制御系から取得する通信インタフェース１０５と、レギュレータ１０３から出力される電源電圧Ｖｃによって作動される演算処理装置（ＣＰＵ）１０６と、この演算処理装置１０６に接続された不揮発性メモリ１０７と、前記ヒューズ１０２とモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂのバッテリ電圧入力端との間に制御装置１００内で介挿されたスイッチング部としてのリレー回路１０８とを備えている。

演算処理装置１０５には、バッテリ電圧Ｖ_Bが直接入力されると共には、レギュレータ１０３の電源電圧が入力され、さらにバッテリ１０１にヒューズ１１０を介して接続されたイグニッションスイッチ１１１から出力されるイグニッション信号ＩＧと、バッテリ１０１にヒューズ１１２を介して接続されたキースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳと、乗降ドアの開閉状態を示すドアスイッチ１１４のドア信号ＤＳと、チルト機構７の傾斜角を指示するマニュアルチルトスイッチ部１１５及びテレスコピック機構８の伸縮位置を指示するテレスコスイッチ部１１６のスイッチ信号ＳＴ１及びＳＴ２と、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂから出力される１２０度の位相差を有する位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２とが入力されている。

そして、演算処理装置１０６は、レギュレータ１０３から制御電源Ｖｃが入力されたときに、モータ制御処理を実行する。
このモータ制御処理は、レギュレータ１０３から制御電圧Ｖｃが供給開始されたときに実行開始され、先ず、ステップＳ１で、リレー回路１０８のリレーコイルＬ_LRと接地との間に接続したスイッチング素子１２０をオン状態に制御する高レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力してからステップＳ２に移行する。

このステップＳ２では、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが異常であるか否かを判定し、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが異常であるときにはステップＳ３に移行して、低レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力して、スイッチング素子１２０をオフ状態に制御してから処理を終了し、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが正常であるときにはステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、チルト機構７のモータ駆動回路９０Ａを作動させてチルト機構７を上側のメカニカルストッパ（図示せず）に当接する上死点方向に駆動してメカニカルストッパに当接したことを検出したときに、この位置から所定量下側に戻した電動チルト制御範囲の退避側の制御開始位置を設定すると共に、この退避側の制御開始位置から所定ストーク量を加えて電動チルト制御範囲の他方の制御開始位置を設定してからステップＳ５に移行する。

すなわち、電動チルト制御範囲は、図６に示すように、退避側となるチルトアップ側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MUとチルトダウン側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MDとで決定されるチルト機構の最大移動範囲Ｒ_MAXに対してメカニカルストッパ位置Ｐ_MUから内側に所定距離Ｌ_Uとった位置を電動チルト制御範囲Ｒ_Cの退避側制御開始位置Ｐ_TIS1として設定し、この位置を記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この退避側制御開始位置Ｐ_TIS1から電動チルト制御範囲Ｒ_Cを採った位置を電動チルト制御範囲Ｒ_Cの下側制御開始位置Ｐ_TIS2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。

なお、チルト機構７のマニュアルチルトスイッチ部１１５を操作して設定可能なマニュアルチルト動作範囲は、電動チルト制御範囲Ｒ_Cの退避側制御開始位置Ｐ_TIS1からダウン方向に所定距離Ｌ_Mだけ移動させた位置Ｐ_M1と電動チルト制御範囲の下側制御開始位置Ｐ_TIS2と等しい下側制御開始位置Ｐ_M2とで規定されている。
ここで、制御開始位置を設定するには、図８に示す制御開始位置設定処理を実行する。この制御開始位置設定処理は、先ず、ステップＳ６１で、モータ駆動回路９０Ａに対して最小駆動速度Ｖ_MINとなる最小デューティ比の速度指令ＰＷＭとチルトアップ側に移動させる例えば正転方向指令ＣＷを出力し、次いでステップＳ６２に移行して、モータ駆動回路９０Ａから入力される位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の何れか１つのパルスの立ち上がり時点から次のパルスの立ち上がり時点までの時間を計測するか又は単位時間当たりのパルス数を計測することにより駆動速度Ｖ_TIを算出してからステップＳ６３に移行する。

このステップＳ６３では、駆動速度Ｖ_TIが最小駆動速度Ｖ_MINより小さい閾値Ｖ_TIt以下であるか否かを判定し、Ｖ_TI＞Ｖ_TItであるときにはメカニカルストッパに当接していないものと判断してＶ_TI≦Ｖ_TItとなるまで待機し、Ｖ_TI≦Ｖ_TItであるときにはメカニカルストッパに当接したものと判断してステップＳ６４に移行する。
このステップＳ６４では、モータ駆動回路９０Ａに対して最小駆動速度Ｖ_MINよりは速いが比較的低い所定速度の速度指令ＰＷＭを出力すると共に、逆転方向指令ＣＣＷを出力し、次いでステップＳ６５に移行して、位置検出信号ＦＧ１又はＦＧ２のパルス数Ｎｐを計数し、次いでステップＳ６６に移行して、計数したパルス数Ｎｐが予め設定した設定値Ｎｐｓに達したか否かを判定し、Ｎｐ＜Ｎｐｓであるときには前記ステップＳ６５に戻り、Ｎｐ＝ＮｐｓとなったときにステップＳ６７に移行する。

このステップＳ６７では、モータ駆動回路９０Ａに対する速度指令ＰＷＭ及び回転方向指令ＣＣＷの出力を停止して、現在位置を電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置として設定し、このときの下記図９で計数される位置計数値Ｐｎを制御原点を表す“０”に設定してから処理を終了する。
また、演算処理装置１０６では、図９に示すチルト位置計測処理を実行する。このチルト位置計測処理は、先ず、ステップＳ８１で後述するようにモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいてブラシレスモータ７１の回転方向を検出し、次いでステップＳ８２に移行して、回転方向が正転方向であるか否かを判定し、正転方向であるときにはステップＳ８３に移行して、モータ位置検出信号ＦＧ１が立ち上がる毎に位置計測値Ｐｎをデクリメントしてから前記ステップＳ８１に戻り、逆転方向であるときにはステップＳ８４に移行してモータ位置検出信号ＦＧ２が立ち上がる毎に位置計測値Ｐｎをインクリメントしてから前記ステップＳ８１に戻る。

図４のモータ制御処理に戻って、ステップＳ５では、テレスコピック機構８のモータ駆動回路９０Ｂを作動させてテレスコピック機構８を縮み側のメカニカルストッパ（図示せず）に当接する下死点方向に駆動してメカニカルストッパに当接したことを検出したときに、この位置から所定量伸び側に戻した電動テレスコピック制御範囲の退避側となる縮み側制御開始位置Ｐ_TES1を設定し、この退避側制御開始位置Ｐ_TES1に所定ストローク量を加算した位置を反対側の伸び側制御開始位置Ｐ_TES2を設定してからステップＳ６に移行する。

すなわち、電動テレスコ制御範囲は、図７に示すように、退避側となる縮み側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MSと伸び側のメカニカルストッパ位置Ｐ_MLとで決定されるチルト機構の最大移動範囲Ｒ_MAXに対してメカニカルストッパ位置Ｐ_MUから内側に所定距離Ｌ_Sとった位置を電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの伸び側制御開始位置Ｐ_TES1として設定し、この位置を記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶すると共に、この縮み側制御開始位置Ｐ_TES1から電動チルト制御範囲Ｒ_TEを採った位置を電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの伸び側制御開始位置Ｐ_TES2として設定し、これを同様に記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。

なお、テレスコピック機構８のマニュアルチルトスイッチ部１１６を操作して設定可能なマニュアルテレスコ動作範囲は、電動テレスコ制御範囲Ｒ_TEの縮み側制御開始位置Ｐ_TES1及び伸び側制御開始位置Ｐ_TES2と同一の縮み側動作開始位置Ｐ_TEM1及び伸び側動作開始位置Ｐ_TEM2に設定されている。
このテレスコピック機構８でも図示しないが図８と同様の電動テレスコ範囲設定処理を実行する。

ステップＳ６では、イグニッションスイッチ１１１のスイッチ信号ＩＧを読込み、次いでステップＳ７に移行して、エンジン始動時でイグニッション信号ＩＧがオン状態であるか否かを判定し、エンジン始動時ではなくイグニッションスイッチ１１１がオフ状態であるときには、ステップＳ８に移行して、低レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力してから前記ステップＳ６に戻り、エンジン始動時であってイグニッションスイッチ１１１がオン状態であるときにはステップＳ９に移行して、高レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力してからステップＳ１０に移行する。

このステップＳ１０では、エンジン始動回数Ｎを“１”だけインクリメントしてからステップＳ１１に移行し、エンジン始動回数Ｎが予め設定した設定値Ｎｓに達したから否かを判定し、Ｎ≧Ｎｓであるときには、エンジン始動開始数Ｎが設定値Ｎｓに達して制御原点補正が必要であるものと判断してステップＳ１２に移行し、エンジン始動回数Ｎを“０”にリセットしてから前記ステップＳ４に戻り、Ｎ＜Ｎｓであるときには制御原点補正はまだ必要ないものと判断してステップＳ１３に移行する。

このステップＳ１３では、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域にチルト位置が記憶されているか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないときにはステップＳ１４に移行して、チルト機構７をマニュアル動作範囲のチルトアップ側動作開始位置Ｐ_TIM1まで下降させるように所定の速度指令ＰＷＭ及び逆転方向指令ＣＣＷを出力し、位置計測値Ｐｎがチルトアップ側動作開始位置Ｐ_TIM1に相当する計数値Ｐｎ１に達したときに速度指令ＰＷＭ及び逆転方向指令ＣＣＷの出力を停止させて、チルト機構７をマニュアル動作範囲のチルトアップ側動作開始位置Ｐ_TIM1まで下降させてからステップＳ１６に移行する。

一方、ステップＳ１３の判定結果が、チルト位置が記憶されているときにはステップＳ１５に移行して、モータ駆動回路９０Ｂに所定の速度指令ＰＷＭを出力すると共に、逆転方向指令ＣＣＷを出力して、ブラシレスモータ８１を逆転させ、位置計数値Ｐｎが記憶されているチルト位置に相当する設定値Ｐｎ２に達したときに、速度指令ＰＷＭ及び逆転方向指令ＣＣＷの出力を停止して、チルト機構７を記憶されたチルト位置まで下降させてからステップＳ１６に移行する。

このステップＳ１６では、テレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されているときにはステップＳ１７に移行して、モータ駆動回路９０Ｂに逆転方向指令ＣＣＷと所定の速度指令ＰＷＭを出力し、位置計測値Ｐｎが記憶されたテレスコ位置に相当する設定値Ｐｎ３に達したときに、逆転方向指令ＣＣＷと速度指令ＰＷＭの出力を停止して、記憶されたテレスコ位置までテレスコピック機構８を伸張させてからステップＳ１８に移行し、テレスコ位置が記憶されていないときには直接ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、マニュアルチルトスイッチ部１１５からチルト位置を指定するスイッチ信号ＳＴ１が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されたときには、ステップＳ１９に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ１に応じたチルト位置にチルト機構７を制御してからステップＳ２０に移行し、スイッチ信号ＳＴ１が入力されていないときには、直接ステップＳ２０に移行する。

このステップＳ２０では、マニュアルテレスコスイッチ部１１６からテレスコ位置を指定するスイッチ信号ＳＴ２が入力されたか否かを判定し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されているときにはステップＳ２１に移行して、入力されたスイッチ信号ＳＴ２に応じたテレスコ位置にテレスコピック機構８を制御してからステップＳ２２に移行し、スイッチ信号ＳＴ２が入力されていないときには直接ステップＳ２２に移行する。

このステップＳ２２では、前回のスイッチ信号ＳＴ１又はＳＴ２が入力されてから所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定し、所定時間Ｔ１が経過したときには後述するステップＳ２７に移行し、所定時間Ｔ１が経過していないときには、ステップＳ２３に移行して、車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓを読込み、次いでステップＳ２４に移行して、車速検出値Ｖｓが車両が走行状態であると判断可能な閾値Ｖｓｔ以上であるか否かを判定し、Ｖｓ≧Ｖｓｔであるときには後述するステップＳ２７に移行し、Ｖｓ＜Ｖｓｔであるときには車両が停止状態にあるものと判断してステップＳ２５に移行する。

このステップＳ２５では、異常判定フラグＦＡが異常を表す“１”に設定されているか否かを判定し、ＦＡ＝“１”であるとき即ち異常状態が発生しているときにはステップＳ２６に移行して、リレー回路１０８をオフ状態とする低レベルのリレー制御信号ＳＬをリレーコイルＬ_Lと接地との間に介挿されたスイッチング素子１２０に出力して、このスイッチング素子１２０をオフ状態に制御してからモータ制御処理を終了する。

一方、ステップＳ２５の判定結果が、ＦＡ＝“０”であるとき即ち異常状態が発生していない正常状態であるときには前記ステップＳ１８に戻る。
ステップＳ２７では、前記ステップＳ２６と同様にリレー回路１０８をオフ状態とする低レベルのリレー制御信号ＳＬをリレーコイルＬ_LRと接地との間に介挿されたスイッチング素子１２０に出力して、このスイッチング素子１２０をオフ状態に制御してからステップＳ２８に移行する。

このステップＳ２８では、キースイッチ１１３から出力されるキースイッチ信号ＫＳを読込み、次いでステップＳ２９に移行して、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態即ち運転者が後者する可能性がある状態であるか否かを判定し、キースイッチ信号ＫＳがオン状態を継続しているときには運転者が後者の可能性が略ないものと判断してキースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるまで待機し、キースイッチ信号ＫＳがオフ状態となるとステップＳ３０に移行する。

このステップＳ３０では、後述する異常検出処理で異常判定フラグＦＡが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときにはそのままモータ制御処理を終了し、異常判定フラグＦＡが“０”にリセットされているときにはステップＳ３１に移行する。
このステップＳ３１では、前述したステップＳ１と同様に、リレー回路１０８のリレーコイルＬ_LRと接地との間に接続したスイッチング素子１２０をオン状態に制御する高レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力してからステップＳ３２に移行する。

このステップＳ３２では、現在のチルト位置は記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しないときには、ステップＳ３３に移行して、現在のチルト位置をチルト位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ３４に移行し、両者が一致するときには直接ステップＳ３４に移行する。
このステップＳ３４では、現在のテレスコ位置は記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、両者が一致しない場合には、ステップＳ３５に移行して、現在のテレスコ子位置を記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に更新記憶してからステップＳ３６に移行し、両者が一致する場合には、そのままステップＳ３６に移行する。

このステップＳ３６では、チルト機構７を自動制御する場合の上側退避位置に移動制御させてからステップＳ３７に移行し、テレスコピック機構８を縮み側退避位置に移動制御してから前記ステップＳ６に戻る。
また、演算処理装置１０６では、図５に示す異常検出処理を所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行する。この異常検出処理は、先ず、ステップＳ４１で、モータ駆動回路９０Ａから出力されるモータ位置検出信号ＦＧ１，ＦＧ２を読込み、次いでステップＳ４２に移行して、モータ駆動回路９０Ａに対する速度指令値ＰＷＭが“０”であるか否かを判定し、速度指令値ＰＷＭが“０”であるときにはステップＳ４３に移行して、モータ駆動回路９０Ａから出力されるモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の少なくとも一方に状態変化が生じたか否かを判定し、状態変化を生じたときには速度指令値ＰＷＭが“０”であり、モータ駆動回路９０Ａが駆動されていないにもかかわらずブラシレスモータ７１が回転駆動しており、モータ駆動回路９０Ａに天絡等の異常が発生したものと判断してステップＳ４４に移行して、異常判定フラグＦＡを“１”にセットし、状態変化を生じないときにはモータ駆動回路９０Ａが正常であるものと判断して後述するステップＳ４９に移行する。

一方、ステップＳ４２の判定結果が、速度指令値ＰＷＭが“０”以外であるときにはステップＳ４５に移行して、所定時間内にモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２が状態変化しているか否かを判定し、これらが状態変化していないときには、ブラシレスモータ７１が回転していない異常状態であるものと判断して前記ステップＳ４４に移行し、モータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２が状態変化しているときには一応ブラシレスモータ７１が正常であるものと判断してステップＳ４６に移行する。

このステップＳ４６では、モータ駆動回路９０Ａに対する回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷを読込み、次いでステップＳ４７に移行して、モータ駆動回路９０Ａから入力されるモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を読込み、両信号ＦＧ１及びＦＧ２の立ち上がりの順序から回転方向を検出する。すなわち、位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２は、例えばブラシレスモータ７１が正転しているときには、図１０に示すように、例えば位置検出信号ＦＧ１に対して位置検出信号ＦＧ２が電気角で１２０度進んだ位相進み状態となり、逆にブラシレスモータ７１が逆転しているときには、図１１に示すように、例えば位置検出信号ＦＧ１に対して位置検出信号ＦＧ２が電気角で１２０度遅れた位相遅れ状態となる。このため、位置検出信号ＦＧ２の立ち上がり時点から立ち下がり時点までの間位置検出信号ＦＧ１の立ち上がり時点がきたときには正転方向と判断し、逆に位置検出信号ＦＧ１の立ち上がり時点から立ち下がり時点までの間に位置検出信号ＦＧ２の立ち上がり時点が来たときには逆転方向と判断することができる。

次いで、ステップＳ４８に移行して、回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷとステップＳ４７で検出した回転方向検出値とが一致するか否かを判定し、両者が不一致であるときにはモータ駆動回路９０Ａが異常であると判断して前記ステップＳ４４に移行し、両者が一致する場合にはモータ駆動回路９０Ａが正常であるものと判断してステップＳ４９に移行する。

このステップＳ４９では、モータ駆動回路９０Ｂから出力されるモータ位置検出信号ＦＧ１，ＦＧ２を読込み、次いでステップＳ５０に移行して、モータ駆動回路９０Ｂに対する速度指令値ＰＷＭが“０”であるか否かを判定し、速度指令値ＰＷＭが“０”であるときにはステップＳ５１に移行して、モータ駆動回路９０Ｂから出力されるモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の少なくとも一方に状態変化が生じたか否かを判定し、状態変化を生じたときには速度指令値ＰＷＭが“０”であり、モータ駆動回路９０Ｂが駆動されていないにもかかわらずブラシレスモータ８１が回転駆動しており、モータ駆動回路９０Ｂに天絡等の異常が発生したものと判断してステップＳ５２に移行して、異常判定フラグＦＡを“１”にセットし、状態変化を生じないときにはモータ駆動回路９０Ｂが正常であるものと判断してＣ５７に移行し、異常判定フラグＦＡを“０”にリセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

一方、ステップＳ５０の判定結果が、速度指令値ＰＷＭが“０”以外であるときにはステップＳ５３に移行して、所定時間内にモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２が状態変化しているか否かを判定し、これらが状態変化していないときには、ブラシレスモータ８１が回転していない異常状態であるものと判断して前記ステップＳ５２に移行し、モータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２が状態変化しているときには一応ブラシレスモータ８１が正常であるものと判断してステップＳ５４に移行する。

このステップＳ５４では、モータ駆動回路９０Ｂに対する回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷを読込み、次いでステップＳ５５に移行して、前述したステップＳ４７と同様にモータ駆動回路９０Ｂから入力されるモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２を読込み、両信号ＦＧ１及びＦＧ２の立ち上がりの順序からモータ回転方向を検出する。
次いで、ステップＳ５６に移行して、回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷとステップＳ５５で検出した回転方向検出値とが一致するか否かを判定し、両者が不一致であるときにはモータ駆動回路９０Ｂが異常であると判断して前記ステップＳ５２に移行し、両者が一致する場合にはモータ駆動回路９０Ｂが正常であるものと判断して前記ステップＳ５７に移行する。

この図４、図５、図８及び図９の処理において、図４の処理におけるＳ１，Ｓ４〜Ｓ２２，Ｓ２５〜Ｓ３５の処理が制御部に対応し、図５の処理におけるステップＳ４６，Ｓ４７，Ｓ５４及びＳ５５の処理がモータ回転方向検出部に対応し、ステップＳ４４、Ｓ４８、Ｓ５２及びＳ５５の処理と図４のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ２３，Ｓ２４の処理が異常停止部に対応し、図８のステップＳ６１の処理が最小駆動制御手段に対応し、ステップＳ６２及びＳ６３の処理が上死点位置検出手段に対応し、ステップＳ６４〜Ｓ６７の処理が制御開始位置設定手段に対応している。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、生産工場で車両にチルト機構７及びテレスコピック機構８が組み付けられると共に、バッテリ１０１が搭載されて、このバッテリ１０１から制御装置１００にバッテリ電圧Ｖ_Bが投入されると、レギュレータ１０３から制御電圧Ｖｃが演算処理装置１０６に供給されることにより、この演算処理装置１０６で図４のモータ制御処理及び図５の異常検出処理が実行開始される。

このとき、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂに異常が発生しておらず、図５の異常検出処理で異常判定フラグＦＡが“０”にリセットされているものとする。
このため、図４のモータ制御処理では、ステップＳ１で、高レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力することにより、リレーコイルＬ_LRに通電してリレー接点ｔ_LRをオン状態とすることにより、ブラシレスモータ７１及び８１のモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂにバッテリ電圧Ｖ_Bを供給開始する。
そして、異常判定フラグＦＡが“０”にリセットされているので、ステップＳ２からステップＳ４に移行して、チルト機構７の制御開始位置を設定する制御開始位置設定処理を行う。

この制御開始位置設定処理では、先ず、チルト機構７のモータ駆動回路９０Ａに対して、チルト機構７を最小駆動速度Ｖ_MINで傾動させる最小デューティ比の速度指令ＰＷＭとチルトアップ側に傾動させる例えば正転方向指令ＣＷを出力することにより、ステアリングシャフト３を徐々に上方に緩やかに傾動させる。このとき、モータ位置検出信号ＦＧ１又はＦＧ２に基づいて移動速度Ｖ_TIを算出し、この移動速度Ｖ_TIが最小駆動速度Ｖ_MINより小さい閾値Ｖ_TIt以下となったか否かを判定し、移動速度Ｖ_TIがＶ_TI＞Ｖ_TItであるときにはステアリングシャフト３がメカニカルストッパに当接することなく傾動を継続しているものと判断して待機する。

その後、ステアリングシャフト３がメカニカルストッパに当接する状態となると、ステアリングシャフト３のチルトアップ方向への移動が規制されることにより、移動速度Ｖ_TIが低下し、これが閾値Ｖ_TIt以下となると、メカニカルストッパに当接したものと判断されて比較的低い所定速度の速度指令ＰＷＭを出力すると共に、逆転方向指令ＣＣＷを出力することにより、ステアリングシャフト３の下降を開始させる。

このときの、位置検出信号ＦＧ１又はＦＧ２のパルス数Ｎｐを計測し、計測したパルス数Ｎｐが電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置を決定する所定移動量Ｌ_Uに相当するパルス数Ｎｐｓに達したらモータ駆動回路９０Ａに対する速度指令ＰＷＭ及び逆転方向しれＣＣＷの出力を停止して、ステアリングシャフト３を電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置に停止させる。このときの位置計数値Ｐｎｕを“０”に設定し、これ記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。
また、設定した位置計数値Ｐｎｕに電動チルト制御範囲のストロークに相当するパルス数を加算してチルトダウン側の位置計数値Ｐｎｄを算出し、この位置計数値Ｐｎｄを記憶装置１０７の電動チルト制御範囲記憶領域に記憶する。

次いで、ステップＳ５に移行してテレスコピック機構８についても同様に最小駆動速度でミドルコラム５を縮み方向に収縮させ、メカニカルストッパに当接して駆動速度が閾値より低下したときに、メカニカルストッパへの当接を検出し、次いでモータ駆動回路９０Ｂに逆転方向指令ＣＣＷを出力すると共に、比較的低速度の速度指令ＰＷＭを出力してミドルコラム５を、電動テレスコ制御範囲の縮み側制御開始位置Ｐ_TES1まで伸張させる。そして、この縮み側制御開始位置Ｐ_TES1で計数値Ｐｎｓを“０”に設定し、これを記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶すると共に、計数値Ｐｎｓに電動テレスコ制御範囲のストロークに相当するモータ位置検出信号ＦＧ１又はＦＧ２のパルス数を加算して伸び側の位置計数値Ｐｎｌを算出し、この位置計数値Ｐｎｌを記憶装置１０７の電動テレスコ制御範囲記憶領域に記憶してから処理を終了する。

このため、チルト機構７では、ステアリングシャフト３が上方側の退避位置となってステアリングホイール２が上方に退避した状態となり、さらにテレスコピック機構８では、ミドルコラム５がロアコラム６に対して収縮した状態となって、ステアリングホイール２が運転者の乗降を容易にするように上前方に退避した状態となる。
このように、チルト機構７の電動チルト制御範囲及びテレスコピック機構８の電動テレスコ制御範囲を設定する場合に、ブラシレスモータ７１及び８１を最小駆動速度Ｖ_MINで駆動しながらメカニカルストッパ側に正転駆動し、このときの移動速度が閾値以下に低下したときにメカニカルストッパに当接したものと判断し、ブラシレスモータ７１及び８１をチルト機構７の電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置及びテレスコピック機構８の電動テレスコ制御範囲の退避側制御開始位置に移動させて、これら退避側制御開始位置を設定するので、チルト機構７及びテレスコピック機構８がメカニカルストッパに衝接することを確実に防止することができ、送りねじの噛み込みや機構系の破損を確実に防止することができる。しかも、メカニカルストッパへの当接をモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂから入力されるモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２に基づいて駆動速度を算出し、この駆動速度が閾値以下に減少したことを検出することにより、検出するようにしているので、別途速度検出手段を設ける必要がなく、部品点数を減少させて、全体の構成を簡易小型化することができる。

そして、電動チルト制御範囲及び電動テレスコ制御範囲が設定されると、これら制御範囲の制御開始位置Ｐ_TIS1及びＰ_TIS2とＰ_TES1及びＰ_TES2との内側に夫々減速開始位置を設定し、この減速開始位置に達したときにブラシレスモータ７１及び８１の速度指令ＰＷＭを漸減させて減速制御を行うことにより、制御開始位置Ｐ_TIS1及びＰ_TIS2とＰ_TES1及びＰ_TES2での停止を、オーバーランを伴うことなく確実に行うことができる。

また、上記図８の制御開始位置設定処理は、演算処理装置１０６に電源が投入された場合だけでなく、イグニッションスイッチ１１１がオン状態となるエンジン始動回数Ｎが所定値Ｎｓ以上となったときにも繰り返し実行され、制御原点が狂うことを防止している。
以上のように制御開始位置設定処理が終了すると、このときのイグニッションスイッチ１１１がオフ状態であるものとすると、ステップＳ６からステップＳ７を経てステップＳ８に移行し、低レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力することにより、スイッチング素子１２０をオフ状態とし、これによってリレー回路１０８をオフ状態としてブラシレスモータ７１及び８１のモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂへのバッテリ電圧Ｖ_Bの供給を停止し、ステップＳ６〜Ｓ８を繰り返すループ処理状態となる。

その後、工場出荷状態となるか又はユーザが車両を使用する状態となって、運転者が乗車してイグニッションスイッチ１１１をオン状態としてエンジンを始動すると、図４の処理で、ステップＳ７からステップＳ９に移行して、高レベルのリレー制御信号ＳＬがスイッチング素子１２０に出力されることにより、リレー回路１０８がオン状態に制御されてブラシレスモータ７１及び８１のモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂにバッテリ電圧Ｖ_Bが供給されて作動可能な状態となる。

このとき、エンジン始動回数Ｎがインクリメントされ、このエンジン始動回数Ｎが設定値Ｎｓに達していないときにはステップＳ１１からステップＳ１３に移行して、先ずチルト機構７のチルト位置が記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているか否かを判定する。車両がユーザに納車されたばかりであるときには、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域にはチルト位置及びテレスコ位置が記憶されていない状態となるので、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行して、チルト機構７のブラシレスモータ７１を駆動する逆転方向指令ＣＣＷ及び所定パルス数のチルト位置指令ＰＷＭを出力してブラシレスモータ７１を回転駆動させて、チルト機構７のステアリングシャフト３をマニュアル動作範囲の最上位点まで下降させる。これによって、ステアリングホイール２が運転者の操作可能範囲内に下降する。

一方、テレスコピック機構８については、もともと制御原点がミドルコラム５の収縮範囲の最縮み側に設定されているので、ステップＳ１６からステップＳ１８にジャンプすることからブラシレスモータ８１を駆動することなく停止状態を維持する。
その後、運転者がチルト位置を調整したい場合には、マニュアルチルトスイッチ部ＳＴ１で好みのチルト位置を選択し、これに応じたスイッチ信号ＳＴ１が入力されると、入力されたスイッチ信号ＳＴ１に応じて逆転方向指令ＣＣＷ及び速度指令ＰＷＭがモータ駆動回路９０Ａに出力されて、ブラシレスモータ７１が例えば逆転されてステアリングホイール２が運転者の所望チルト位置まで下降される。

同様に、運手者がテレスコ位置を調整した場合には、マニュアルテレスコスイッチ部１１６を操作して好みのテレスコ位置を選択し、これに応じたスイッチ信号ＳＴ２が入力されると、入力されたスイッチ信号ＳＴ２に応じて逆転方向指令ＣＣＷ及び速度指令ＰＷＭがモータ駆動回路９０Ｂに出力されて、ブラシレスモータ８１が例えば逆転されてステアリングホイール２が運転者の所望テレスコ位置まで伸張される。
このように、運転者がマニュアルチルトスイッチ部１１５及びマニュアルテレスコスイッチ部１１６を操作することにより、ステアリングホイール２を運転者の所望位置に移動させることができる。

その後、運転者が最後に操作したマニュアルチルトスイッチ部１１５又はマニュアルテレスコスイッチ部１１６を操作してから所定時間が経過するまでは、マニュアルチルトスイッチ部１１５及びマニュアルテレスコスイッチ部１１６での位置選択操作を行うことができるが、所定時間が経過したとき又は車速センサ１０４で検出した車速検出値Ｖｓが閾値Ｖｓｔ以上となって走行状態と判断されたときにはステップＳ２２又はステップＳ２４からステップＳ２７に移行して、低レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力することにより、リレー回路１０８がオフ状態に制御されて、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂへのバッテリ電圧Ｖ_Bの供給が停止されて、ブラシレスモータ７１及び８１の駆動が停止され、チルト機構７及びテレスコピック機構８の作動が停止される。

このように、マニュアルチルトスイッチ部１１５及びマニュアルテレスコスイッチ部１１６が操作されないで所定時間が経過したとき及び車速検出値Ｖｓが閾値Ｖｓｔ以上となって走行状態となったときには、運転者のチルト位置及びテレスコ位置の調節が完了したものと判断して、リレー回路１０８をオフ状態とし、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂへのバッテリ電圧Ｖ_Bの供給を停止するので、以後、チルト機構７及びテレスコピック機構８が不用意に作動されることを確実に防止することができる。

その後、運転者が車両から降車する前に、キースイッチ１１３をオフ状態とすると、図４の処理においてステップＳ２９からステップＳ３０に移行し、異常判定フラグＦＡが“０”にリセットされているときにはステップＳ３１に移行して、高レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力することにより、リレー回路１０８をオン状態に制御して、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂにバッテリ電圧Ｖ_Bを供給開始して、チルト機構７及びテレスコピック機構８を作動可能状態とする。

次いで、現在のチルト位置が記憶装置１０７のチルト位置記憶領域に記憶されているチルト位置と一致するか否かを判定し、チルト位置が記憶されていないので、現在のチルト位置がチルト位置記憶領域に記憶される（ステップＳ３３）。
同様に、現在のテレスコ位置が記憶装置１０７のテレスコ位置記憶領域に記憶されているテレスコ位置と一致するか否かを判定し、テレスコ位置が記憶されていないので、現在のテレスコ位置がテレスコ位置記憶領域に記憶される（ステップＳ３５）。

次いで、チルト機構７のモータ駆動回路９０Ａに対して速度指令ＰＷＭ及び例えば正転指令ＣＷが出力されて、ブラシレスモータ７１が正転されて、ステアリングホイール２が上方の上死点となる退避位置に退避され、次いでテレスコピック機構８のモータ駆動回路９０Ｂに対して速度指令ＰＷＭ及び例えば正転指令ＣＷが出力されて、ブラシレスモータ８１が正転されて、ミドルコラム５が収縮されてステアリングホイール２が車両前方側に退避され、運転者の前部に移動空間が形成されて、運転者が乗降を容易に行うことができる。

このように、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域にチルト位置及びテレスコ位置が記憶されると、その後は、運手者が乗車してイグニッションスイッチ１１１をオン状態とする毎に、記憶装置１０７のチルト位置記憶領域及びテレスコ位置記憶領域に記憶されているチルト位置及びテレスコ位置となるようにチルト機構７のブラシレスモータ７１及びテレスコピック機構８のブラシレスモータ８１が自動的に制御される。

ところが、演算処理装置１０６で実行される図５の異常検出処理で、モータ駆動回路９０Ａに対する速度指令ＰＷＭが“０”である状態即ちブラシレスモータ７１を駆動していない状態で、モータ駆動回路９０Ａから入力されるモータ位置検出信号ＦＧ１，ＦＧ２の何れかが状態変化を生じたときには、モータ駆動回路９０Ａの下アームを構成する電界効果トランジスタＱｕｂ〜Ｑｗｂに短絡が発生したり、ブラシレスモータ７１に地絡等が発生したりして駆動状態となった異常状態であると判断して異常判定フラグＦＡが“１”にセットされる（ステップＳ４４）。

また、モータ駆動回路９０Ａに“０”を超える速度指令値ＰＷＭが出力されて、ブラシレスモータ７１が回転駆動されている状態で、制御装置１００及びブラシレスモータ７１間に断線が発生してブラシレスモータ７１が回転しない状態となったり、過電流検出回路９４で過電流を検出したＦＥＴゲート駆動回路９５によって下アームを構成する電界効果トランジスタＱｕｂ〜Ｑｗｂがオフ状態に制御されてブラシレスモータ７１の回転が停止される状態となったりして異常が発生した場合には異常判定フラグＦＡが“１”にセットされる。

さらに、モータ駆動回路９０Ａに対する回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷとモータ駆動回路９０Ａから入力されるモータ位置検出信号ＦＧ１，ＦＧ２の立ち上がり時点の順序即ちモータ位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の何れの位相が進んでいるかを検出してモータ回転方向を検出し（ステップＳ４７）、この回転方向検出値と回転方向指令ＣＷ／ＣＣＷとが不一致であるときにもモータ駆動回路９０Ａの異常と判断して異常判定フラグＦＡを“１”にセットする。

このように、ブラシレスモータ７１のロータ位置を検出する例えばホール素子で構成される位置検出素子９１ｕ〜９１ｗをシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗで２値信号に変換し、変換された２値信号の中の２つの信号を選択してモータ位置信号ＦＧ１及びＦＧ２として制御装置１００に供給することにより、この制御装置１００の異常検出処理で、モータ位置信号ＦＧ１及びＦＧ２の何れの位相が進んでいるかを検出することにより、モータの回転方向を正確に検出することができる。しかも、ブラシレスモータ７１に元々備えてある位置検出素子９１ｕ〜９１ｗをモータ回転方向検出部として使用するので、別途エンコーダやレゾルバ等のモータ回転方向検出手段を設ける必要がなく、部品点数を低減して全体の構成を簡易小型化できると共に、コストを低減することができる。

また、テレスコピック機構８のモータ駆動回路９０Ｂについても上記と同様の異常検出が行われる。
そして、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂの何れかに異常が発生して、異常判定フラグＦＡが“１”にセットされると、前述した図４のモータ制御処理では、演算処理装置１０６に電源が投入された初期状態で、異常判定フラグＦＡが“１”にセットされているときには、ステップＳ２からステップＳ３に移行して、低レベルのリレー制御信号ＳＬをスイッチング素子１２０に出力することにより、直ちにリレー回路１０８がオフ状態に制御されてモータ制御処理が終了される。このため、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂに供給されるバッテリ電圧Ｖ_Bを確実に遮断するので、異常発生時にブラシレスモータ７１及び８１が駆動されることを確実に防止することができる。

なお、上記実施形態においては、ブラシレスモータ７１及び８１にモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが内蔵されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂが制御装置１００内に設けられている場合でも本発明を適用することができる。
また、上記実施形態においては、図４のモータ制御処理で、イグニッションスイッチ１１１がオフ状態を継続している状態ではステップＳ６〜Ｓ８で待ちループ処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前回の走行終了時にチルト機構７及びテレスコピック機構８を退避位置に移動させたときに、イグニッションスイッチ１１１の状態変化のみを監視する待機処理に移行し、イグニッションスイッチ１１１がオン状態となったときに図４の処理を復帰させるようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、制御装置１００のレギュレータ１０３がバッテリ１０１にヒューズ１０２を介して直結されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、レギュレータ１０３にキースイッチ１１３を介してバッテリ電圧Ｖ_Bを供給するようにしてもよく、この場合には、記憶装置１０７として不揮発性メモリを適用して、チルト位置、テレスコ位置、エンジン始動回数Ｎ等を記憶するようにすればよい。

さらにまた、上記実施形態においては３相ブラシレスモータ７１及び８１を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、４相以上のブラシレスモータを適用することができる外、直流ブラシレスモータも適用することができる。
なおさらに、上記実施形態においては、イグニッションスイッチ１１１がオン状態となったときに、チルト機構７及びテレスコピック機構８が記憶されたチルト位置及びテレスコ位置に制御される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ドアスイッチ１１４が開状態から閉状態となったとき即ち運転者が座席に着座してから運転席側のドアを締めたときに、チルト機構７及びテレスコピック機構８を記憶されたチルト位置及びテレスコ位置に移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、姿勢調整機構としてチルト機構７及びテレスコピック機構８を設けた場合について説明したが、何れか一方を省略してもよい。
さらに、上記実施形態においては、１つのリレー回路１０８によってモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂへのバッテリ電圧Ｖ_Bの供給を遮断する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂに個別にリレー回路を設けて、異常となったモータ駆動回路に対してのみバッテリ電圧Ｖ_Bの供給を遮断するようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態においては、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗで検出した位置検出信号を２値信号に変換するシュミットトリガ回路９２ｕ〜９２ｗをモータ駆動回路９０Ａ及び９０Ｂ内に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、制御装置１００側にシュミットトリガ回路を設けるようにしてもよく、さらには、２値信号への変換回路としはてシュミットトリガ回路に限定されるものではなく、位置検出素子９１ｕ〜９１ｗから出力される正弦波の正負を判定して２値化するコンパレータを適用するようにしてもよく、要は正弦波を２値化できればよいものである。

なおさらに、上記実施形態においてはモータ回転方向をソフトウェアで検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、微分回路、比較回路等を組み合わせたハードウェア回路構成で回転方向を検出するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、エンジン始動回数Ｎによって制御開始位置を設定するタイミングを設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、キースイッチ１１３がオフ状態となったときのチルト機構７及びテレスコピック機構８の退避動作回数を計測して、その退避動作回数が所定値以上となったときに制御開始位置を設定するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置Ｐ_TIS1及び電動テレスコ制御範囲の退避側制御開始位置Ｐ_TES1となったときに、位置計数値Ｐｎを制御原点を表す“０”に設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、位置計数値Ｐｎを図９に示す位置計測処理で順次インクリメント及びデクリメントを繰り返し、電動チルト制御範囲の退避側制御開始位置Ｐ_TIS1及び電動テレスコ制御範囲の退避側制御開始位置Ｐ_TES1となったときに、そのときの位置計数値Ｐｎを退避側制御開始位置Ｐ_TIS1及び電動テレスコ制御範囲の退避側制御開始位置Ｐ_TES1として設定し、これを記憶装置１０７の記憶領域に記憶すると共に、このときの位置計数値Ｐｎに電動チルト制御範囲のストロークに対応する計数値及び電動テレスコ制御範囲のストロークに対応する計数値を加算してチルトダウン側制御開始位置Ｐ_TIS2及び延び側制御開始位置Ｐ_TES2の位置計数値を設定し、これを記憶装置１０７の記憶領域に記憶するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態においては、チルト機構７及びテレスコピック機構８の退避側制御開始位置を先に設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、退避側とは反対側の制御開始位置を先に設定するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。本発明に適用し得る制御回路を示すブロック図である。図２のモータ駆動回路の具体的構成を示すブロック図である。図２の演算処理装置で実行するモータ制御処理手順の一例を示すフローチャートである。図２の演算処理装置で実行する異常検出処理手順の一例を示すフローチャートである。チルト機構の制御範囲を示す説明図である。テレスコピック機構の制御範囲を示す説明図である。演算処理装置で実行する制御開始位置設定処理手順の一例を示すフローチャートである。演算処理装置で実行するチルト位置計測処理手順の一例を示すフローチャートである。ブラシレスモータが正転した状態の位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の信号波形を示す波形図である。ブラシレスモータが逆転した状態の位置検出信号ＦＧ１及びＦＧ２の信号波形を示す波形図である。

符号の説明

１…電動式ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、４…アッパコラム、５…ミドルコラム、６…ロアコラム、７…電動チルト機構、８…電動テレスコピック機構、７１…ブラシレスモータ、８１…ブラシレスモータ、９０Ａ，９０Ｂ…モータ駆動回路、９１ｕ〜９１ｗ…位置検出素子、９２ｕ〜９２ｗ…シュミットトリガ回路、９３…三相分配回路、９４…過電流検出回路、９５…ＦＥＴゲート駆動回路、９６…インバータ回路、１００…制御装置、１０１…バッテリ、１０３…レギュレータ、１０４…車速センサ、１０６…演算処理装置、１０７…記憶装置、１０８…リレー回路、１１１…イグニッションスイッチ、１１３…キースイッチ、１１４…ドアスイッチ、１１５…マニュアルチルトスイッチ部、１１６…マニュアルテレスコスイッチ部

Claims

後端側にステアリングホイールが装着されるステアリング機構と、該ステアリング機構の傾動位置及び伸縮位置の少なくとも一方を位置調整する電動モータを有する姿勢調整機構と、前記電動モータを駆動制御するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路に対して前記姿勢調整機構の姿勢調整を行う指令値を出力する制御部とを備えた電動式ステアリング装置であって、
前記制御部は、少なくとも前記制御部に最初に電源が投入されたとき並びに制御原点補正が必要なエンジン始動回数が設定値に達したとき及び前記姿勢制御機構の退避動作回数が所定値以上となったときの一方であるときに、前記姿勢調整機構の電動モータを位置調整可能な最小駆動デューティ制御を行ってメカニカルストッパに向けて駆動する最小駆動制御手段と、該最小駆動制御手段で姿勢調整機構が前記メカニカルストッパに当接したことを検出する上死点位置検出手段と、該上死点位置検出手段でメカニカルストッパへの当接を検出したときに、当該上死点位置から所定距離戻った所定制御範囲の制御開始位置まで前記姿勢調整機構を駆動する制御開始位置設定手段とを備えていることを特徴とする電動式ステアリング装置。
前記制御部は、前記制御開始位置設定手段で所定制御範囲の制御開始位置が設定されたときに、当該退避側制御開始位置に近づいたときに前記電動モータに対する速度指令を漸減するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動式ステアリング装置。
前記上死点位置検出手段は、姿勢調整機構の移動速度を検出し、当該移動速度が所定速度以下に低下したときに前記メカニカルストッパに当接したことを検出するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動式ステアリング装置。