JPH07267105A

JPH07267105A - 電動パワーステアリング装置のロック検出装置

Info

Publication number: JPH07267105A
Application number: JP8400494A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Yamashita; 豊山下; Yasushi Sasaki; 康佐々木
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明の目的は、電動パワーステアリング
装置の通常の制御中にロック判定を実施し得て、ロック
判定に特別のアクチュエータ動作を必要とせず、異常が
検出された際の警告を迅速になし得て、ロック判定をゆ
るやかし得て、ハード的にもソフト的にも構造の簡素化
を果たし得て、構成を簡略化し得て、コストの低減を果
たすことにある。【構成】このため、この発明は、ステアリングセンサ
の検出信号に基づいて電動機の駆動力をクラッチ機構を
介して出力軸に伝達することによりステアリングホイー
ルの操作力をアシストする電動パワーステアリング装置
のロック検出装置において、ステアリングセンサの検出
する入力軸と出力軸との相対回転による変位量より入力
軸と出力軸との間に加わるトルク値を算出し、このトル
ク値がクラッチ機構が離脱され且つ電動機が駆動されて
いる所定のロック判定用トルク範囲内にある場合は電動
機の駆動系のロック判定を実施すべく処理する制御手段
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動パワーステアリン
グ装置のロック検出装置に係り、特に電動パワーステア
リング装置の通常の制御中にロック判定を実施し得て、
電動機の駆動系のロック判定に特別のアクチュエータ動
作を必要とせず、異常が検出された際の警告を迅速にな
し得て、電動機の駆動系がロック状態となっても手動に
よる操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式のクラッチ機構
を設けていることにより、ロック判定をゆるやかにし得
て、ハード的にもソフト的にも構造の簡素化を果たし得
て、構成を簡略化し得て、コストの低減を果たし得る電
動パワーステアリング装置のロック検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、ステアリングホイールの操作
力をアシストして運転者への負担を軽減するために、操
作力をアシストするパワーステアリング装置を設けたも
のがある。パワーステアリング装置には、動力源として
油圧や圧搾空気、電気等を利用しており、それらの動力
源に対応して適切な制御手段を設けている。

【０００３】パワーステアリング装置には、例えば、電
動機（モータ）を利用した電動パワーステアリング装置
がある。電動パワーステアリング装置は、運転者が必要
とする操作力に対するアシストを自由に調整できるもで
ある。

【０００４】このような電動パワーステアリング装置の
ロック検出装置としては、特開昭６３−２１５４６１号
公報に開示されるものがある。この公報に開示されるも
のは、電動機によるアシストを電磁クラッチにより断続
するものであり、この電磁クラッチを結合する前に電動
機を駆動してその特性値を測定し、測定値と設定値とを
比較して駆動系のロック判定を実施し、その結果により
電磁クラッチを結合するかフェイルセーフ動作するもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の電動
パワーステアリング装置には、車両のステアリングホイ
ールに接続される入力軸とステアリングギヤに接続され
る出力軸とを弾性体を介して相対回転可能に軸支して設
け、入力軸と出力軸との相対回転による変位量が設定値
以下であると出力軸に対して離脱されるとともに入力軸
と出力軸との相対回転による変位量が設定値を越えると
出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、このクラッチ
機構により出力軸への駆動力の伝達を断続される電動機
を設け、入力軸と出力軸との相対回転による変位量及び
変位方向を検出するステアリングセンサを設け、このス
テアリングセンサの検出信号に基づいて電動機の駆動力
をクラッチ機構を介して出力軸に伝達することによりス
テアリングホイールの操作力をアシストするものがあ
る。

【０００６】この電動パワーステアリング装置は、クラ
ッチ機構の係合に対して、入力軸と出力軸との変位量が
大きくなってから、電動機の駆動力が作用されてステア
リングホイールの操作力をアシストする。従来は、図１
４に示す如く、クラッチ機構が係合・離脱する変位量を
ステアリングセンサにより検出し、この変位量より入力
軸と出力軸との間に加わるトルク値Ｔを算出している。

【０００７】電動パワーステアリング装置は、クラッチ
機構が係合・離脱する際の変位量より算出したクラッチ
係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）よりも大きな値のアシスト
開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）を設定し、ステアリングセ
ンサの検出する変位量から算出されるトルク値Ｔが前記
アシスト開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）を越えると、電動
機の駆動を開始してアシストを開始する。

【０００８】また、電動パワーステアリング装置は、前
記クラッチ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）及びアシスト開
始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）よりも大きな値のアシスト停
止トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）を設定し、ステアリングセン
サの検出する変位量から算出されるトルク値Ｔが前記ア
シスト停止トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）以下になると、電動
機の駆動を停止してアシストを停止する。

【０００９】これは、電動機の駆動を開始してからクラ
ッチ機構を係合させると、ステアリングホイールが急に
アシストされることにより、異音を発生するとともに操
作上において違和感を生じさせる不都合を防止するため
である。このため、従来は、クラッチ機構が係合した後
に入力軸と出力軸との変位量（トルク値）が十分に大き
くなってから、電動機の駆動力を作用させている。

【００１０】ところが、前記入力軸と出力軸との相対回
転による変位量が設定値以下であると出力軸に対して離
脱されるとともに前記入力軸と出力軸との相対回転によ
る変位量が設定値を越えると出力軸に係合されるクラッ
チ機構は、いわゆる３ウェイ方式のクラッチ機構であ
り、電動機の駆動系がロック状態となっても手動による
操舵が可能である。

【００１１】このため、いわゆる３ウェイ方式のクラッ
チ機構を設けている電動パワーステアリング装置のロッ
ク検出装置においては、通常制御とは別途の制御におい
て電動機の駆動系をアクチュエータ動作させてロック判
定を実施しなければならず、電動機の駆動系のロック判
定に特別のアクチュエータ動作を必要とする不都合があ
るとともに、電動パワーステアリング装置の制御中にロ
ック判定を実施し得ない不都合がある。

【００１２】一方、従来の一般的な電動パワーステアリ
ング装置のロック検出装置は、電磁クラッチ等により出
力軸への駆動力の伝達を断続される電動機を設けている
ことにより、電動機の駆動系がロック状態になると、手
動による操舵が不可能になることから、通常制御中に常
時ロック判定を実施しなければならない。このため、従
来は、ロック判定を厳しく実施しなければならず、この
結果、ハード的にもソフト的にも構造が複雑になり、コ
ストの上昇を招く不都合がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような不都合を解消
すべく、この発明は、車両のステアリングホイールに接
続される入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸
とを弾性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値
以下であると前記出力軸に対して離脱されるとともに前
記入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定
値を越えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設
け、このクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝
達を断続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸
との相対回転による変位量及び変位方向を検出するステ
アリングセンサを設け、このステアリングセンサの検出
信号に基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構
を介して前記出力軸に伝達することにより前記ステアリ
ングホイールの操作力をアシストする電動パワーステア
リング装置のロック検出装置において、前記ステアリン
グセンサの検出する前記入力軸と前記出力軸との相対回
転による変位量より前記入力軸と前記出力軸との間に加
わるトルク値を算出し、このトルク値が前記クラッチ機
構が離脱され且つ前記電動機が駆動されている所定のロ
ック判定用トルク範囲内にある場合は前記電動機の駆動
系のロック判定を実施すべく処理する制御手段を設けた
ことを特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明の構成によれば、電動パワーステアリ
ング装置のロック検出装置は、制御手段によって、ステ
アリングセンサの検出する入力軸と出力軸との相対回転
による変位量より前記入力軸と出力軸との間に加わるト
ルク値を算出し、このトルク値がクラッチ機構が離脱さ
れ且つ電動機が駆動されている所定のロック判定用トル
ク範囲内にある場合は電動機の駆動系のロック判定を実
施すべく処理している。これにより、ロック検出装置
は、ステアリングホイールを操作すると、ステアリング
センサの検出する変位量より算出されるトルク値が、ク
ラッチ機構が離脱され且つ電動機が駆動されている所定
のロック判定トルク範囲内に入ることにより、ステアリ
ングホイールを操作する毎にロック判定を実施すること
になる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図１〜図１３は、この発明の実施例を示すもので
ある。図５において、２は車両、４は前輪、６は後輪で
ある。この車両２は、搭載した駆動システムである内燃
機関や電動機により前輪４および／または後輪６を駆動
して走行する。操舵輪である前輪４は、ステアリングホ
イール８により操向される。

【００１６】ステアリングホイール８は、ステアリング
コラム１０によりステアリングギヤ１２に連絡して設け
ている。ステアリングコラム１０は、ステアリングホイ
ール８に連絡されるステアリング軸１４とステアリング
ギヤ１２に連絡されるジョイント軸１６とからなる。ス
テアリングギヤ１２は、ジョイント軸１６の回転運動を
直線運動に変換してタイロッド１８を往復動させ、図示
しないナックルアームを介して操舵輪である前輪４を操
舵する。

【００１７】前記車両２には、電動パワーステアリング
装置２０を備えている。電動パワーステアリング装置２
０は、図９〜図１３に示す如く、ステアリングホイール
８にステアリング軸１４を介して接続される入力軸２２
と、ステアリングギヤ１２にジョイント軸１６を介して
接続される出力軸２４と、を設けている。

【００１８】入力軸２２及び出力軸２４は、図９に示す
如く、アッパハウジング２６とロアハウジング２８とに
より包囲されている。出力軸２４は、軸受３０によって
ロアハウジング２８に軸支されている。入力軸２２は、
先端側に形成した小径部３２を出力軸２４の後端側の大
径部３４に形成した嵌合孔３６に相対回転可能に嵌合し
ている。入力軸２２及び出力軸２４は、軸方向に形成し
た入力側挿入孔３６・出力側挿入孔３８にトーションバ
ー等の弾性体４０を内装し、この弾性体４０の各側端部
を入力側固定ピン４２・出力側固定ピン４４により夫々
固定し、相対回転可能に軸支している。

【００１９】前記入力軸２２の小径部３２には、図１０
に示す如く、連結ピン４６の一端側が固設されている。
連結ピン４６の他端側は、出力軸２４の大径部３４に形
成した連結穴４７に挿通され、嵌合孔３６側から外方に
突出させている。連結穴４７は、入力軸２２及び出力軸
２４の相対回転による連結ピン４６の所定の回動変位を
許容するように、連結ピン４６の径よりも大きく形成さ
れている。

【００２０】前記出力軸２４には、クラッチ機構４８が
設けられている。この実施例のクラッチ機構４８は、３
ウェイ方式のクラッチ機構であり、図１２・図１３に示
す如く、出力軸２４に設けた前記大径部３４及び入力軸
２２に設けられた前記連結ピン４６と内側保持器５０と
外側保持器５２とウォームホイール５４と転動体５６と
バネ５８とにより構成される。クラッチ機構４８は、出
力軸２４の大径部３４に内側保持器５０を嵌装し、内側
保持器５０に外側保持器５２を嵌装し、外側保持器５２
にウォームホイール５４を嵌装している。

【００２１】内側保持器５０は、前記出力側固定ピン４
４により固設されている。内側保持器５０には、挿通穴
６０が形成されている。挿通孔６０には、前記連結ピン
４６が回動可能に挿通されている。外側保持器５２に
は、前記内側保持器５０の挿通穴６０を挿通された前記
連結ピン４６の他端側が固設されている。外側保持器５
２とウォームホイール５４とは、支持具６２により内側
保持器５０に支持されている。

【００２２】内側保持器５０及び外側保持器５２は、内
側保持孔６４及び外側保持孔６６内に転動体５６を配設
し、転動体５６をバネ５８により弾性付勢している。転
動体５６は、略瓢箪形状に形成され、長手方向の長さが
大径部３４及びウォームホイール５４間の長さよりも少
許短く形成されている。

【００２３】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値以下であると、
図１２に示す如く、大径部３４及びウォームホイール５
４間に転動体５６が直径方向に略平行な状態に配設位置
されている。これにより、クラッチ機構４８は、転動体
５６が大径部３４及びウォームホイール５４に係合され
ず、離脱状態になっている。

【００２４】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値を越えると、図
１３に示す如く、転動体５６がバネ５８により押されて
大径部３４及びウォームホイール５４間に直径方向に対
して傾斜した状態に配設位置される。これにより、クラ
ッチ機構４８は、転動体５６が大径部３４及びウォーム
ホイール５４に係合され、係合状態になる。

【００２５】このように、クラッチ機構４８は、入力軸
２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定値以
下であると出力軸２４に対して離脱されるとともに、入
力軸２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定
値を越えると出力軸２４に係合される。

【００２６】前記クラッチ機構４８は、出力軸２４への
電動機６８の駆動力の伝達を断続する。電動機６８は、
図１０に示す如く、電動機軸７０を軸受７２によりアッ
パハウジング２６に軸支している。電動機軸７２には、
前記ウォームホイール５４に噛合するウォームギヤ７４
が設けられている。電動機６８の駆動力は、減速機構を
構成するウォームホイール５４及びウォームギヤ７４に
より減速され、クラッチ機構４８を介して出力軸２４に
伝達され、ステアリングホイール８の操作力をアシスト
する。

【００２７】この電動パワーステアリング装置２０は、
ステアリングセンサ７６を設けている。ステアリングセ
ンサ７６は、図１１に示す如く、センサ本体７８と、セ
ンサ本体７８から突出されたセンサ軸部８０と、このセ
ンサ軸部８０に一端側を固設された板部材８２と、この
板部材８２の他端側に保持されたセンシング部８４と、
を設けている。

【００２８】また、ステアリングセンサ７６は、図９に
示す如く、入力軸２２に軸方向移動可能に外嵌された第
１スライダ８６を設け、この第１スライダ８６の周方向
に形成した周溝８８に前記センシング部８４を摺動可能
に係合している。第１スライダ８６には、第２スライダ
９０が第１Ｃリング９２により固定されている。

【００２９】第２スライダ９０は、軸方向の案内溝９４
を設け、この案内溝９４に案内軸９６を摺動可能に係合
している。案内軸９６は、出力軸２４の大径部３４に設
けた突縁部９８に固設されている。また、第２スライダ
９０は、ボール穴１００を設け、ボール１０２を収納し
ている。ボール１０２は、入力軸２２に設けたセンシン
グ溝１０４に移動可能に係合されている。センシング溝
１０４は、入力軸２２の軸心方向に対して傾斜させた略
螺旋形状に形成されている。

【００３０】前記第２スライダ９０には、案内軸９６及
びボール１００を覆うようにカバー１０６が装着されて
いる。カバー１０６は、第２Ｃリング１０８によりリテ
ーナ１１０とともに第２スライダ９０に固定されてい
る。リテーナ１１０と前記ウォームホイール５４との間
には、センシングバネ１１２が設けられている。

【００３１】ステアリングセンサ７６は、図６に示す如
く、ステアリングホイール８が操作されていないと、入
力軸２２と出力軸２４とがねじれず、変位が発生しな
い。このため、ステアリングセンサ７６は、ボール１０
２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って移動しな
いことにより、第１・第２スライダ８６・９０も入力軸
２２の軸方向に移動しない。したがって、センサ本体７
８は、入力軸２２と出力軸２４との変位量を零として検
出する。

【００３２】ステアリングセンサ７６は、図７・図８に
示す如く、ステアリングホイール８の操作により入力軸
２２と出力軸２４とがねじれて変位が発生すると、ボー
ル１０２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って移
動することにより、このボール１０２の移動に伴い第２
スライダ９０が入力軸２２の軸方向に移動され、第１ス
ライダ８６も入力軸２２の軸方向に移動される。第１ス
ライダ８６の軸方向の移動は、周溝８８に係合されるセ
ンシング部８４を軸方向に移動させ、板部材８２を介し
てセンサ軸部８０を回転させる。センサ本体７８は、こ
のセンサ軸部８０の回転量及び回転方向を入力軸２２と
出力軸２４との変位量及び変位方向として検出する。

【００３３】前記ステアリングセンサ７６の検出信号
は、制御部１１４に入力される。制御部１１４には、図
４に示す如く、前記電動機６８及びステアリングセンサ
７６を接続している。この制御部１１４には、車両２に
搭載した駆動システムである内燃機関（図示せず）のエ
ンジン回転数を検出すべくイグニションコイル１１６
と、車速を検出すべくスピードメータ部に設けたロータ
１１８ａ・リードスイッチ１１８ｂからなる車速センサ
１１８と、発電電圧を検出すべくジェネレータ１２０
と、イグニションスイッチ１２２を介してバッテリ１２
４と、が接続さている。なお、符号１２６は、ヒューズ
である。

【００３４】制御部１１４は、ステアリングホイール８
が操作された際に、ステアリングセンサ７６の検出する
入力軸２２と出力軸２４との変位量及び変位方向に基づ
いてアシスト量及びアシスト方向を決定し、入力軸２２
と出力軸２４との変位量が設定値を越えることにより係
合されたクラッチ機構４８を介して電動機６８の駆動力
を出力軸２４に伝達させ、ステアリングホイール８の操
作力をアシストすべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００３５】なお、電動パワーステアリング装置２０
は、電動機６８等の駆動系に異常が発生し、例えばウォ
ームホイール５４が作動しない状態、いわゆるロック状
態になることがある。この場合には、連結ピン４６が出
力軸２４の大径部３４に形成した連結穴４７の内壁に当
接されることにより、入力軸２２が出力軸２４を直接的
に回転させることになる。この入力軸２２による出力軸
２４の直接的な回転は、クラッチ機構４８の転動体５４
を出力軸２４の大径部３４とウォームホイール５４とか
ら解放させるように作用する。これにより、電動パワー
ステアリング装置２０は、駆動系がロックした場合に
も、手動による操作が可能となっている。

【００３６】この電動パワーステアリング装置２０は、
ロック検出装置１２８を設けている。ロック検出装置１
２８は、前記制御部１１４によって、ステアリングセン
サ７６の検出する入力軸２２と出力軸２４との相対回転
による変位量より入力軸２２と出力軸２４との間に加わ
るトルク値Ｔを算出し、このトルク値Ｔ（Ｔ’）が前記
クラッチ機構４８が離脱され且つ前記電動機６８が駆動
されている所定のロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）内にある場合は、電動機６８の駆動系のロ
ック判定を実施すべく処理するものである。

【００３７】第１実施例においては、電動機６８のアシ
スト特性を図２に示す如く設定している。電動機６８の
アシスト特性は、アシスト開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）
が前記クラッチ機構４８の係合・離脱される際のクラッ
チ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）よりも小であるとともに
アシスト停止トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）が前記クラッチ係
脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）よりも大であるヒステリシス
を持たせた特性に設定している。

【００３８】制御部１１４は、アシスト開始トルク値Ｔ
_SA（Ｔ’_SA）からクラッチ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）
までの間を、前記ロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）に設定して設けている。制御部１１４は、
ステアリングセンサ７６から入力する変位量より算出さ
れるトルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ_W
（Ｔ’_W）内にある場合は、電動機６８の駆動系のロッ
ク判定を実施すべく処理する。

【００３９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００４０】電動パワーステアリング装置２０は、制御
部１１４によつて、ステアリングホイール８が操作され
た際に、ステアリングセンサ７６の検出する入力軸２２
と出力軸２４との変位量及び変位方向に基づいてアシス
ト量及びアシスト方向を決定し、入力軸２２と出力軸２
４との変位量が設定値を越えることにより係合されたク
ラッチ機構４８を介して電動機６８の駆動力を出力軸２
４に伝達させ、ステアリングホイール８の操作力をアシ
ストすべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００４１】なお、アシスト量及びアシスト方向は、ス
テアリングセンサ７６の検出信号のみならず、車速セン
サ１１８の検出信号や、さらにはイグニションコイル１
１６からの点火信号によるエンジン回転数を加味して決
定される。

【００４２】この電動パワーステアリング装置２０のロ
ック検出装置１２８は、制御部１１４によって、図１に
示す如く、電動機６８の駆動系のロック判定を実施すべ
く処理する。制御部１１４は、前記ステアリングホイー
ル８の操作力をアシストすべく電動機６８の駆動力を制
御する通常の制御のメインルーチン（ステップ２００）
が開始されると、ステアリングセンサ７６の検出する入
力軸２２と出力軸２４との相対回転による変位量より、
入力軸２２と出力軸２４との間に加わるトルク値Ｔ
（Ｔ’）を算出する。

【００４３】このトルク値Ｔ（Ｔ’）は、クラッチ機構
４８が離脱され且つ電動機６８が駆動されている所定の
ロック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にあるか否か
を判断（ステップ２０２）される。このロック判定用ト
ルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）は、図２に示す如く、アシスト
開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）からクラッチ係脱トルク値
Ｔ₁（Ｔ’₁）までの間に設定してある。

【００４４】電動パワーステアリング装置２０は、トル
ク値Ｔがロック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にあ
る場合に、クラッチ機構４８が離脱され且つ電動機６８
が駆動されている。このとき、電動機６８等の駆動系を
構成するウォームホイール５４は、クラッチ機構４８が
離脱され且つ電動機６８が駆動されていることにより、
回転されている。

【００４５】前記トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用ト
ルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にある場合（ステップ２０
２：ＹＥＳ）は、ロック判定を処理（ステップ２０４）
する。トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）内にある場合には、クラッチ機構４８が離
脱され且つ電動機６８が駆動されていることにより、前
記の如くウォームホイール５４が回転されている。

【００４６】そこで、ロック検出装置１２８は、ロック
判定の処理（ステップ２０４）においては、クラッチ機
構４８が係合される前（Ｔ_SA〜Ｔ₁：Ｔ’_SA〜Ｔ’₁）
のウォームホイール５４の回転を回転検知手段（図示せ
ず）により検知し、ウォームホイール５４が回転してい
る場合は正常のロック判定を処理し、ウォームホイール
５４が回転していない場合は異常のロック判定を処理す
る。このロック判定の処理（ステップ２０４）は、正常
であるか否かを判断（ステップ２０６）される。

【００４７】ロック判定が正常（ステップ２０６：ＹＥ
Ｓ）の場合は、電動パワーステアリング装置２０により
ステアリングホイール８の操作力をアシストすべく電動
機６８の駆動力を制御する通常の制御の処理（ステップ
２０８）をし、メインルーチン（ステップ２００）にリ
ターン（ステップ２１０）する。

【００４８】ロック判定が異常（ステップ２０６：Ｎ
Ｏ）の場合は、運転者に警告を発すべく、電動パワース
テアリング装置２０の異常ランプ（図示せず）を点灯
し、メインルーチン（ステップ２００）にリターン（ス
テップ２１０）する。

【００４９】また、前記トルク値Ｔ（Ｔ’）が所定のロ
ック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にあるか否かの
判断（ステップ２０２）において、前記トルク値Ｔ
（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）外に
ある場合（ステップ２０２：ＮＯ）は、電動パワーステ
アリング装置２０によりステアリングホイール８の操作
力をアシストすべく電動機６８の駆動力を制御する通常
の制御の処理（ステップ２０８）をし、メインルーチン
（ステップ２００）にリターン（ステップ２１０）す
る。

【００５０】このように、この電動パワーステアリング
装置２０のロック検出装置１２８は、制御部１１４によ
って、ステアリングセンサ７６の検出する入力軸２２と
出力軸２４との相対回転による変位量より入力軸２２と
出力軸２４との間に加わるトルク値Ｔ（Ｔ’）を算出
し、このトルク値Ｔ（Ｔ’）がクラッチ機構４８が離脱
され且つ電動機６８が駆動されている所定のロック判定
用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にある場合は電動機６８
の駆動系のロック判定を実施すべく処理している。

【００５１】これにより、このロック検出装置１２８
は、ステアリングホイール８を操作すると、ステアリン
グセンサ７６の検出する変位量より算出されるトルク値
Ｔ（Ｔ’）が、クラッチ機構４８が離脱され且つ電動機
６８が駆動されている所定のロック判定トルク範囲Ｔ_W
（Ｔ’_W）内に入ることにより、ステアリングホイール
８を操作する毎にクラッチ機構４８が係合される前の電
動機６８の駆動開始時にロック判定を実施することにな
る。

【００５２】このため、このロック検出装置１２８は、
通常の制御中にロック判定を実施することができ、電動
機６８の駆動系のロック判定に特別のアクチュエータ動
作を必要としない。また、この電動パワーステアリング
装置２０は、通常の制御中にロック判定を実施している
ことにより、異常が検出された際の警告を迅速になすこ
とができる。

【００５３】しかも、このロック検出装置１２８は、電
動機６８の駆動系がロック状態となっても、手動による
操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式のクラッチ機構４８
を設けていることにより、ロック判定をゆるやかにし得
て、ロック判定が異常の場合に点灯される異常ランプを
設けるだけでよく、また、電動機６８の駆動開始時の短
時間（アシスト開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’_SA）からクラッ
チ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）までの間）にロック判定
を行い得て、これを繰り返して総合判断してもよく、ハ
ード的にもソフト的にも構造の簡素化を果たし得て、構
成を簡略化し得て、コストの低減を果たすことができ
る。

【００５４】なお、前述ロック判定の処理（ステップ２
０４）においては、クラッチ機構４８が係合される前
（Ｔ_SA〜Ｔ₁：Ｔ’_SA〜Ｔ’₁）のウォームホイール５
４の回転を回転検知手段により検知してロック判定を処
理しているが、電動機６８の電流値を電流検知手段（図
示せず）により検知してロック判定を処理することもで
きる。

【００５５】即ち、電動パワーステアリング装置２０
は、トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ_W
（Ｔ’_W）内にある場合に、クラッチ機構４８が離脱さ
れ且つ電動機６８が駆動されている。このとき、電動機
６８は、駆動されていることにより、電流が流れてい
る。

【００５６】そこで、前記ロック判定の処理（ステップ
２０４）においては、クラッチ機構４８が係合される前
（Ｔ_SA〜Ｔ₁：Ｔ’_SA〜Ｔ’₁）の電動機６８の電流値
を電流検知手段により検知し、電動機６８の電流値が設
定値以下の場合は正常のロック判定を処理し、電動機６
８の電流値が設定値を越えている場合は異常のロック判
定を処理することもできる。

【００５７】また、このロック検出装置１２８は、前記
の如く、電動機６８の駆動系がロック状態となっても、
手動による操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式のクラッ
チ機構４８を設けていることにより、ロック判定をゆる
やかにし得るものである。

【００５８】そこで、前述実施例においては、制御部１
１４によって、ステアリングホイール８を操作する毎に
電動機６８の駆動系のロック判定を実施すべく処理して
いるが、電動機６８の駆動系のロック判定を所定時間ｔ
毎に実施すべく処理することもできる。このように、電
動機６８の駆動系のロック判定を所定時間ｔ毎に実施す
ることにより、ステアリングホイール８を操作する回数
に対してロック判定の処理の回数を減少し得て、電気的
・機械的な非作動状態を現出させ得て、耐久的・コスト
的に有利となすことができる。

【００５９】さらに、電動機６８の駆動系のロック判定
は、ステアリングホイール８を操作する毎の実施でな
く、ステアリングホイール８を操作する回数に対して実
施の処理の回数が少なくなるように間引いて処理するこ
ともできる。これにより、前記電動機６８の駆動系のロ
ック判定を所定時間ｔ毎に実施する場合と同様に、ロッ
ク判定の処理の回数を減少し得て、電気的・機械的な非
作動状態を現出させ得て、耐久的・コスト的に有利とな
すことができる。

【００６０】図３は、この発明の第２実施例を示すもの
である。第２実施例のロック検出装置１２８の電動機６
８のアシスト特性は、アシスト開始トルク値Ｔ_SA（Ｔ’
_SA）が前記クラッチ機構４８の係合・離脱される際のク
ラッチ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）よりも大であるとと
もにアシスト停止トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）が前記クラッ
チ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）よりも小であるヒステリ
シスを持たせた特性に設定している。

【００６１】制御部１１４は、アシスト停止トルク値Ｔ
_SP（Ｔ’_SP）からクラッチ係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）
までの間を、前記ロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）に設定して設けている。制御部１１４は、
ステアリングセンサ７６から入力する変位量より算出さ
れるトルク値Ｔ（Ｔ’）が前記ロック判定用トルク範囲
Ｔ_W（Ｔ’_W）内にある場合は、電動機６８の駆動系の
ロック判定を実施すべく処理する。

【００６２】次に作用を説明する。なお、第２実施例に
おいては、前述第１実施例と同様に、図１にフローチャ
ートにしたがって説明する。

【００６３】電動パワーステアリング装置２０は、制御
部１１４によつて、ステアリング８が操作された際に、
ステアリングセンサ７６の検出信号に基づいてアシスト
量及びアシスト方向を決定し、変位量が設定値を越える
ことにより係合されたクラッチ機構４８を介して電動機
６８の駆動力を出力軸２４に伝達させ、ステアリングホ
イール８の操作力をアシストすべく電動機６８の駆動力
を制御する。

【００６４】この電動パワーステアリング装置２０のロ
ック検出装置１２８は、制御部１１４によって、図１に
示す如く、ステアリングホイール８の操作力をアシスト
すべく電動機６８の駆動力を制御する通常の制御のメイ
ンルーチン（ステップ２００）が開始されると、ステア
リングセンサ７６の検出する変位量よりトルク値Ｔ
（Ｔ’）を算出する。

【００６５】このトルク値Ｔ（Ｔ’）は、クラッチ機構
４８が離脱され且つ電動機６８が駆動されている所定の
ロック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にあるか否か
を判断（ステップ２０２）される。このロック判定用ト
ルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）は、図３に示す如く、アシスト
停止トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）からクラッチ係脱トルク値
Ｔ₁（Ｔ’₁）までの間に設定してある。

【００６６】電動パワーステアリング装置２０は、トル
ク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）内にある場合に、クラッチ機構４８が離脱
され且つ電動機６８が駆動されている。このとき、電動
機６８等の駆動系を構成するウォームホイール５４は、
クラッチ機構４８が離脱され且つ電動機６８が駆動され
ていることにより、回転されている。

【００６７】前記トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用ト
ルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内にある場合（ステップ２０
２：ＹＥＳ）は、ロック判定を処理（ステップ２０４）
する。トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）内にある場合には、クラッチ機構４８が離
脱され且つ電動機６８が駆動されていることにより、前
記の如くウォームホイール５４が回転されている。

【００６８】そこで、ロック検出装置１２８は、ロック
判定の処理（ステップ２０４）においては、クラッチ機
構４８が離脱された後（Ｔ_SP〜Ｔ₁：Ｔ’_SP〜Ｔ’₁）
のウォームホイール５４の回転を回転検知手段（図示せ
ず）により検知し、ウォームホイール５４が回転してい
る場合は正常のロック判定を処理し、ウォームホイール
５４が回転していない場合は異常のロック判定を処理す
る。このロック判定の処理（ステップ２０４）は、正常
であるか否かを判断（ステップ２０６）される。

【００６９】もちろん、ロック判定の処理（ステップ２
０４）においては、前記の如く、クラッチ機構４８が離
脱された後（Ｔ_SP〜Ｔ₁：Ｔ’_SP〜Ｔ’₁）の電動機６
８の電流値を電流検知手段（図示せず）により検知し、
電動機６８の電流値が設定値以下の場合は正常のロック
判定を処理し、電動機６８の電流値が設定値を越えてい
る場合は異常のロック判定を処理することもできる。

【００７０】このロック判定の処理（ステップ２０４）
は、正常であるか否かを判断（ステップ２０６）され
る。ロック判定が正常（ステップ２０６：ＹＥＳ）の場
合は、電動パワーステアリング装置２０によりステアリ
ングホイール８の操作力をアシストすべく電動機６８の
駆動力を制御する通常の制御の処理（ステップ２０８）
をし、メインルーチン（ステップ２００）にリターン
（ステップ２１０）する。

【００７１】ロック判定が異常（ステップ２０６：Ｎ
Ｏ）の場合は、運転者に警告を発すべく、電動パワース
テアリング装置２０の異常ランプ（図示せず）を点灯
し、メインルーチン（ステップ２００）にリターン（ス
テップ２１０）する。

【００７２】また、前記（ステップ２０２）において、
トルク値Ｔ（Ｔ’）がロック判定用トルク範囲Ｔ
_W（Ｔ’_W）外にある場合（ステップ２０２：ＮＯ）
は、電動パワーステアリング装置２０によりステアリン
グホイール８の操作力をアシストすべく電動機６８の駆
動力を制御する通常の制御の処理（ステップ２０８）を
し、メインルーチン（ステップ２００）にリターン（ス
テップ２１０）する。

【００７３】このように、この電動パワーステアリング
装置２０のロック検出装置１２８は、制御部１１４によ
って、ステアリングセンサ７６の検出する変位量よりト
ルク値Ｔ（Ｔ’）を算出し、このトルク値Ｔ（Ｔ’）が
クラッチ機構４８が離脱され且つ電動機６８が駆動され
ている所定のロック判定用トルク範囲Ｔ_W（Ｔ’_W）内
にある場合は電動機６８の駆動系のロック判定を実施す
べく処理している。

【００７４】これにより、このロック検出装置１２８
は、ステアリングホイール８を操作すると、ステアリン
グセンサ７６の検出する変位量より算出されるトルク値
Ｔ（Ｔ’）が、クラッチ機構４８が離脱され且つ電動機
６８が駆動されている所定のロック判定トルク範囲Ｔ_W
（Ｔ’_W）内に入ることにより、ステアリングホイール
８を操作する毎にクラッチ機構４８が離脱された後の電
動機６８の駆動停止前にロック判定を実施することにな
る。

【００７５】このため、このロック検出装置１２８は、
通常の制御中にロック判定を実施することができ、電動
機６８の駆動系のロック判定に特別のアクチュエータ動
作を必要としない。また、このロック検出装置１２８
は、通常の制御中にロック判定を実施していることによ
り、異常が検出された際の警告を迅速になすことができ
る。

【００７６】しかも、このロック検出装置１２８は、電
動機６８の駆動系がロック状態となっても、手動による
操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式のクラッチ機構４８
を設けていることにより、ロック判定をゆるやかにし得
て、ロック判定が異常の場合に点灯される異常ランプを
設けるだけでよく、また、電動機６８の駆動開始時の短
時間（アシスト低トルク値Ｔ_SP（Ｔ’_SP）からクラッチ
係脱トルク値Ｔ₁（Ｔ’₁）までの間）にロック判定を
行い得て、これを繰り返して総合判断してもよく、ハー
ド的にもソフト的にも構造の簡素化を果たし得て、構成
を簡略化し得て、コストの低減を果たすことができる。

【００７７】また、このロック検出装置１２８は、前記
の如く、電動機６８の駆動系がロック状態となっても、
手動による操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式のクラッ
チ機構４８を設けていることにより、ロック判定をゆる
やかにし得るものである。そこで、前述の如く、電動機
６８の駆動系のロック判定を所定時間ｔ毎に実施すべく
処理することもでき、また、ステアリングホイール８を
操作する回数に対して実施の処理の回数が少なくなるよ
うに間引いて処理することもできる。これにより、ステ
アリングホイール８を操作する回数に対してロック判定
の処理の回数を減少し得て、電気的・機械的な非作動状
態を現出させ得て、耐久的・コスト的に有利となすこと
ができる。

【００７８】なお、第１実施例においては、ステアリン
グホイール８を操作する毎にクラッチ機構４８が係合さ
れる前の電動機６８の駆動開始後にロック判定を実施
し、また、第２実施例においては、ステアリングホイー
ル８を操作する毎にクラッチ機構４８が離脱された後の
電動機６８の駆動停止前にロック判定を実施している
が、これら第１・第２実施例を併せることもできる。

【００７９】即ち、ステアリングホイール８を操作する
毎にクラッチ機構４８が係合される前の電動機６８の駆
動開始後にロック判定を実施するとともに、ステアリン
グホイール８を操作する毎にクラッチ機構４８が離脱さ
れた後の電動機６８の駆動停止前にロック判定を実施す
ることもできる。このように、ステアリングホイールの
８の操作開始時及び操作終了時にロック判定を実施する
ことにより、より適切な判断をなし得て、ロック判定の
精度の向上に寄与し得るものである。

【００８０】

【発明の効果】このように、この発明によれば、この電
動パワーステアリング装置のロック検出装置は、ステア
リングホイールを操作すると、ステアリングセンサの検
出する変位量より算出されるトルク値が、クラッチ機構
が離脱され且つ電動機が駆動されている所定のロック判
定トルク範囲内に入ることにより、ステアリングホイー
ルを操作する毎にクラッチ機構が離脱され且つ電動機が
駆動されている状態でロック判定を実施することにな
る。

【００８１】このため、この電動パワーステアリング装
置のロック検出装置は、通常の制御中にロック判定を実
施することができ、電動機の駆動系のロック判定に特別
のアクチュエータ動作を必要としない。また、この電動
パワーステアリング装置は、通常の制御中にロック判定
を実施していることにより、異常が検出された際の警告
を迅速になすことができる。

【００８２】しかも、この電動パワーステアリング装置
のロック検出装置は、電動機の駆動系がロック状態とな
っても、手動による操舵が可能ないわゆる３ウェイ方式
のクラッチ機構を設けていることにより、ロック判定を
ゆるやかにし得て、ロック判定が異常の場合に点灯され
る異常ランプ等を設けるだけでよく、また、電動機の駆
動開始時あるいは停止時の短時間にロック判定を行い得
て、これを繰り返して総合判断してもよく、ハード的に
もソフト的にも構造の簡素化を果たし得て、構成を簡略
化し得て、コストの低減を果たすことができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動パワーステアリング装置のロック検出装置
の実施例を示す制御部による制御のフローチャートであ
る。

【図２】第１実施例の入力軸と出力軸との変位量（トル
ク値）と電動機のアシスト量とによる電動機のアシスト
特性を示す図である。

【図３】第２実施例の入力軸と出力軸との変位量（トル
ク値）と電動機のアシスト量とによる電動機のアシスト
特性を示す図である。

【図４】制御部の回路構成図である。

【図５】車両に搭載された電動パワーステアリング装置
の概略構成図である。

【図６】ステアリングホイール中立位置におけるステア
リングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図７】ステアリングホイール左回転操作時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図８】ステアリングホイール右回転操作時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図９】電動パワーステアリング装置の要部拡大断面図
である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線による断面図である。

【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線による断面図である。

【図１２】図１０の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
離脱されている状態の拡大断面図である。

【図１３】図１０の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
係合されている状態の拡大断面図である。

【図１４】従来技術を説明する入力軸と出力軸との変位
量と電動機のアシスト量との関係を示す図である。

【符号の説明】

２車両４前輪６後輪８ステアリングホイール１０ステアリングコラム１２ステアリングギヤ１８タイロッド２０電動パワーステアリング装置２２入力軸２４出力軸３４大径部４０弾性体４６連結ピン４８クラッチ機構５０内側保持器５２外側保持器５４ウォームホイール５６転動体５８バネ６８電動機７０電動機軸７４ウォームギヤ７６ステアリングセンサ７８センサ本体８０センサ軸部８２板部材８４センシング部８６第１スライダ８８周溝９０第２スライダ９４案内溝９６案内軸９８突縁部１００ボール穴１０２ボール１０４センシング溝１０６カバー１１０リテーナ１１２センシングバネ１１４制御部１１６イグニションコイル１１８車速センサ１２０ジェネレータ１２２イグニションスイッチ１２４バッテリ１２６ヒューズ１２８ロック検出装置

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のステアリングホイールに接続され
る入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸とを弾
性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記入力軸
と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値以下で
あると前記出力軸に対して離脱されるとともに前記入力
軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値を越
えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、こ
のクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝達を断
続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸との相
対回転による変位量及び変位方向を検出するステアリン
グセンサを設け、このステアリングセンサの検出信号に
基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構を介し
て前記出力軸に伝達することにより前記ステアリングホ
イールの操作力をアシストする電動パワーステアリング
装置のロック検出装置において、前記ステアリングセン
サの検出する前記入力軸と前記出力軸との相対回転によ
る変位量より前記入力軸と前記出力軸との間に加わるト
ルク値を算出し、このトルク値が前記クラッチ機構が離
脱され且つ前記電動機が駆動されている所定のロック判
定用トルク範囲内にある場合は前記電動機の駆動系のロ
ック判定を実施すべく処理する制御手段を設けたことを
特徴とする電動パワーステアリング装置のロック検出装
置。
【請求項２】前記制御手段は、前記電動機のアシスト
特性をアシスト開始トルク値が前記クラッチ機構の係合
・離脱される際のクラッチ係脱トルク値よりも小である
とともにアシスト停止トルク値が前記クラッチ係脱トル
ク値よりも大である特性に設定し、前記アシスト開始ト
ルク値から前記クラッチ係脱トルク値までの間を前記ロ
ック判定用トルク範囲に設定し、前記ステアリングセン
サから入力する変位量より算出されるトルク値が前記ロ
ック判定用トルク範囲内にある場合は前記電動機の駆動
系のロック判定を実施すべく処理する制御手段である請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置のロック検
出装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記電動機のアシスト
特性をアシスト開始トルク値が前記クラッチ機構の係合
・離脱される際のクラッチ係脱トルク値よりも大である
とともにアシスト停止トルク値が前記クラッチ係脱トル
ク値よりも小である特性に設定し、前記アシスト停止ト
ルク値から前記クラッチ係脱トルク値までの間を前記ロ
ック判定用トルク範囲に設定し、前記ステアリングセン
サから入力する変位量より算出されるトルク値が前記ロ
ック判定用トルク範囲内にある場合は前記電動機の駆動
系のロック判定を実施すべく処理する制御手段である請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置のロック検
出装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記電動機の駆動系の
ロック判定を所定時間毎に実施すべく処理する制御手段
である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電動パワ
ーステアリング装置のロック検出装置。