JPH07267107A - 電動パワーステアリング装置のロック検出装置 - Google Patents

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
装置のロック検出装置において、電動パワーステアリン
グ装置の回転部分のロック状態を安全に且つ違和感を与
えることなく検出することにある。 【構成】 このため、この発明は、ステアリングセンサ
２４からの信号によって入力軸２８と出力軸３０とに加
わる操舵トルクがクラッチ機構７２のクラッチ接続トル
ク未満である条件とクラッチ機構７２が出力軸３０に対
して離脱状態である条件とを満足した場合に電動パワー
ステアリング装置２０のロック検出を開始する制御手段
２６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
アリング装置のロック状態を安全に且つ違和感を与える
ことなく検出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】車両においては、ステアリングホイール
の操作力、つまり、ステアリングの操舵力を軽減するた
めに、電動パワーステアリング装置を備えたものがあ
る。

【０００３】この電動パワーステアリング装置には、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により連結し且つ相
対回転可能に設け、入力軸と出力軸との相対回転による
変位量を検知するステアリングセンサを設け、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
される機械式の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（モ
ータ）を設け、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。

【０００４】このような電動パワーステアリング装置と
しては、例えば、特開昭６３−２１５４６１号公報に開
示されている。この公報に記載のものは、図１９に示す
如く、電動パワーステアリング装置４０２において、電
動機４０４の駆動力を減速機構４０６によって減速して
操舵装置４０８に伝達するもので、電動機４０４と減速
機構４０６間には電気的に作動されるクラッチ機構とし
て電磁クラッチ４１０を介設している。また、電動パワ
ーステアリング装置４０２の回転部分のロック検出（ロ
ックチェック）においては、電磁クラッチ４１０を係合
（接続）する前に少なくとも一回は電動機４０４を回転
させ、その時の電動機４０４への電流値を測定し、そし
て、所定時間経過後の電流値の大小によって電動機４０
４がロック状態か否かを判断している。上述の回転部分
のロック状態とは、回転部分が何んらかの要因で回転不
能に陥いることをいう。また、ロック検出（ロックチェ
ック）とは、回転部分がどんな状態にあるか検査する手
順をいう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、電動
機等の電動パワーステアリング装置の回転部分のロック
検出（ロックチェック）にあっては、電磁クラッチを設
けている場合に電気的に回転部分のロック検出が可能で
あるが、機械式のクラッチ機構を設ける場合には上述の
公報の如き電動機のロック検出を電気的に行うことがで
きないという不都合がある。

【０００６】また、上述の公報に記載のものは、車両シ
ステムの起動時に、１回限りのロック検出を行うだけで
あり、その後は、電磁クラッチを接続して通常の制御を
長期間行い、車両システムの稼動中は、電動機等の回転
部分のロックが発生しないことを前提としている。この
ため、車両システムの稼動中に必要に応じてロック検出
を行うことができず、車両システムの信頼性、安全性が
低くなるという不都合があった。

【０００７】即ち、上述の公報の記載にあっては、図１
９に示す如く、電動機４０４と減速機構４０６間に電磁
クラッチ４１０が存在するので、電気的にロック検出を
行うことができる。しかし、電動機と減速機構とが直結
されている構成の場合には、上述の公報に記載のような
ロック検出を適用することができず、また、ステアリン
グセンサからの信号によって入力軸と出力軸とに加わる
操舵トルクの印加の有無によって電動機と出力軸とを連
結・遮断するクラッチ機構を設けた場合には、所定のト
ルク値以上で電動機と出力軸とが連結されるので、ロッ
ク検出は、所定のトルク値以下で行う必要がある。も
し、所定のトルク値以上でロック検出を行う場合には、
電動機と出力軸とが連結されるために、ロック検出の動
作によって車両の進路が変えられたり、また、反対方向
のアシスト力が加わり、違和感を与えるとともに、危険
であるという不都合があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、第１に、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により連結し且つ相対回転
可能に設け、前記入力軸と前記出力軸との相対回転によ
る変位量を検知するステアリングセンサを設け、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、この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からの信号によって前記入力軸
と前記出力軸とに加わる操舵トルクが前記クラッチ機構
のクラッチ接続トルク未満である条件と前記クラッチ機
構が前記出力軸に対して離脱状態である条件とを満足し
た場合に前記電動パワーステアリング装置のロック検出
を開始する制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】第２に、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
とを弾性体により連結し且つ相対回転可能に設け、前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量を検知す
るステアリングセンサを設け、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、この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
ンサからの信号によって前記入力軸と前記出力軸とに加
わる操舵トルクが前記クラッチ機構のクラッチ接続トル
ク未満である条件と車速が零である条件とが満足した場
合に前記電動パワーステアリング装置のロック検出を開
始する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明の構成によれば、第１に、電動パワー
ステアリング装置のロック検出をクラッチ接続トルク未
満で且つクラッチ機構が出力軸から離脱状態において開
始するので、ロック検出に際して車両の方向が変った
り、ステアリングホイールが逆方向に操作されることが
なく、違和感をなくし、また、安全であり、しかも、必
要に応じてロック検出を複数回行うことができ、車両シ
ステムの信頼性、安全性を向上することができる。

【００１１】第２に、電動パワーステアリング装置のロ
ック検出をクラッチ接続トルク未満で且つ車速が零の場
合に開始するので、ロック検出に際して車両が停止中で
あって安全であり、また、クラッチ機構が出力軸から離
脱しているので、ステアリングホイールの不要な回転が
なく、違和感をなくし、また、安全であり、しかも、必
要に応じてロック検出を複数回行うことができ、車両シ
ステムの信頼性、安全性を向上することができる。

【００１２】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜図１６は、この発明の第
１実施例を示すものである。図７において、２は車両、
４は前輪、６は後輪、８はステアリングホイール、１０
はステアリングコラム、１２はステアリングギヤであ
る。

【００１３】ステアリングコラム１０は、ステアリング
ホイール８に連結されたステアリング軸１４と、ステア
リングギヤ１２に連結されたジョイント軸１６とを有し
ている。

【００１４】ステアリングギヤ１２は、図４に示す如
く、ジョイント軸１６に連結したピニオンギヤ１２ａと
このピニオンギヤ１２ａが噛合し且つタイロッド１８に
連設したラック１２ｂとからなり、ジョイント軸１６の
回転運動を直線運動に変換して左右のタイロッド１８、
１８を往復動させ、ナックルアーム（図示せず）を介し
て前輪４を操向するものである。

【００１５】前記車両２には、電動パワーステアリング
装置２０が設けられている。

【００１６】この電動パワーステアリング装置２０は、
ステアリングホイール８の操作力をアシストするもので
あり、直流の電動機（モータ）２２とステアリングセン
サ２４と制御手段２６とを有している。

【００１７】また、電動パワーステアリング装置２０に
おいては、図８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２８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３０と、入力軸２８と出力軸３０とを連絡
するトーションバー等の弾性部材からなる弾性体３２と
が設けられている。

【００１８】入力軸２８は、アッパハウジング３４によ
って被包されている。また、出力軸３０は、ロアハウジ
ング３６によって被包されている。このアッパハウジン
グ３４とロアハウジング３６とは、結合ボルト３８によ
って一体的に結合されている。

【００１９】入力軸２８は、出力軸３０側の端部位に形
成した小径部４０を出力軸３０の入力軸２８側の端部位
の大径部４２に形成した嵌合孔４４に回転可能に嵌合し
且つアッパハウジング３４の軸支部４６に支持されるこ
とにより、出力軸３０に対して相対回転可能に設けられ
る。

【００２０】出力軸３０は、ロアハウジング３６に保持
させた出力軸用軸受４８、４８によって回転自在に支持
されている。

【００２１】入力軸２８には、軸心上に入力側装着孔５
０が形成されている。また、出力軸の入力軸２８側の端
部位には、前記入力側装着孔５０に対応して軸心上に出
力側装着穴５２が形成されている。これら入力側装着孔
５０と出力側装着穴５２とには、前記弾性体３２が内装
される。

【００２２】入力軸２８側においては、弾性体３２の一
端部３２ａに径方向の入力側部材固定孔５４が形成され
るとともに、この入力側部材固定孔５４に対応して入力
軸２８には径方向に入力側軸固定孔５６が形成されてい
る。この入力側部材固定孔５４と入力側軸固定孔５６と
には、入力側固定ピン５８が装着される。

【００２３】また、出力軸３０側においては、弾性体３
２の他端部３２ｂに径方向に出力側部材固定孔６０が形
成されているとともに、この出力側部材固定孔６０に対
応して出力軸２８の大径部４２には径方向に出力側軸固
定孔６２が形成されている。この出力側部材固定孔６０
と出力側軸固定孔６２とには、出力側固定ピン６４が装
着されている。

【００２４】入力軸２８の小径部４０には、径方向にピ
ン挿着孔６６が形成されている。また、出力軸３０の大
径部４２には、このピン挿着孔６６に対応して径方向に
大径のポケット孔であるピン連絡孔６８が形成されてい
る。

【００２５】前記ピン挿着孔６６には、ピン連絡孔６８
に挿通された連結ピン７０の一端側が挿着される。

【００２６】前記ピン連絡孔６８は、入力軸２８と出力
軸３０との相対回転による連結ピン７０の所定の回転変
位を許容するように、連結ピン７０の径よりも所定に大
きく形成されている。

【００２７】出力軸３０の大径部４２には、前記連結ピ
ン７０を含むクラッチ機構７２が設けられる。

【００２８】このクラッチ機構７２は、例えば、機械的
に断続する３ウェイ方式のクラッチ機構であり、前記連
結ピン７０と、出力軸３０の大径部４２に嵌装された内
側保持器７４と、この内側保持器７４に嵌装された外側
保持器７６と、内側保持器７４と外側保持器７６間で動
作して転動する転動体７８と、外側保持器７６を嵌装す
るウォームホイール８０と、外側保持器７６に固定され
て転動体７８を押圧付勢するバネ８２とを有している。

【００２９】内側保持器７４は、前記出力軸３０の大径
部４２の出力側軸固定孔６２に対応して内側保持器７４
に形成した保持器側固定孔８４に前記出力側固定ピン６
４が挿着することによって保持されている。また、この
内側保持器７４には、前記出力軸３０の大径部４２のピ
ン連絡孔６８に対応してピン挿通孔８６が形成されてい
る。このピン挿通孔８６には、前記連結ピン７０が回転
可能に挿通されている。

【００３０】外側保持器７６には、前記内側保持器７４
のピン挿通孔８６に対応してピン嵌着孔８８が形成され
ている。このピン嵌着孔８８には、前記ピン挿通孔８６
に挿通された前記連絡ピン７０の他端側が固設される。

【００３１】また、内側保持器７４には、内側保持孔９
０が形成されている。外側保持器７６には、この内側保
持孔９０に対応して外側保持孔９２が形成されている。
この内側保持孔９０及び外側保持孔９２内には、前記転
動体７８が配設されている。

【００３２】この転動体７８は、略瓢箪形状に形成さ
れ、所定に動作されるように、長手方向の長さが出力軸
３０の大径部４２とウォークホイール８０との長さより
も少許短かく形成されている。

【００３３】このクラッチ機構７２は、入力軸２８と出
力軸３０との相対回転による変位量が設定値以下の場合
に、図１１に示す如く、転動体７８が出力軸３０の大径
部４２及びウォームホイール８０間に略垂直状態に配置
されることにより、転動体７８を出力軸３０の大径部４
２及びウォームホイール８０に係合させず、断状態にな
っている。

【００３４】一方、このクラッチ機構７２は、入力軸２
８と出力軸３０との相対回転による変位量が設定値を超
えると、図１２に示す如く、転動体７８がバネ８２に押
圧されて出力軸３０の大径部４２及びウォームホイール
８０間に傾斜して配置されることにより、転動体７８が
出力軸３０の大径部４２及びウォームホイール８０に係
合され、接続状態となる。

【００３５】従って、クラッチ機構７２は、入力軸２８
と出力軸３０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３０に対して離脱、つまり断状態になる
とともに、入力軸２８と出力軸３０との相対回転による
変位量が設定値以上になると、出力軸３０に対して係
合、つまり接続状態になるものである。

【００３６】このクラッチ機構７２は、上述の如き所定
に作動し、出力軸３０への電動機２２の駆動力の伝達を
断続するものである。

【００３７】電動機２２は、図９に示す如く、モータ軸
９４を有している。このモータ軸９４は、アッパハウジ
ング３４に保持させたモータ軸受９６、９６によって回
転可能に支持されている。

【００３８】このモータ軸９４には、図９に示す如く、
前記ウォームホイール８０に噛合するウォームギヤ９８
が設けられている。

【００３９】電動機２２の駆動力は、減速機構１００を
構成するウォームホイール８０とウォームギヤ９８とに
よって減速され、クラッチ機構７２を介して出力軸３０
に伝達され、ステアリングホイール８の操作力をアシス
トするものである。

【００４０】前記ステアリングセンサ２４は、ステアリ
ングホイール８の操作力及びその方向を感知し、入力軸
２８と出力軸３０との相対回転による変位量を検知し、
この変位量を電圧信号に交換して制御手段２６に出力す
るものである。

【００４１】このステアリングセンサ２４は、図１０に
示す如く、ポテンショメータ等が内蔵されたセンサ本体
１０２と、このセンサ本体１０２から突出したセンサ軸
１０４と、このセンサ軸１０４の一端側に固定された板
部材（レバー）１０６と、この板部材１０６の他端側に
固設されたセンシング部１０８とを有している。

【００４２】また、ステアリングセンサ２４において
は、入力軸２８に軸方向移動可能に外嵌された第１スラ
イダ１１０が設けられている。この第１スライダ１１０
には、前記センシング部１０８を係合する周溝１１２が
形成されている。

【００４３】前記第１スライダ１１０には、第１Ｃリン
グ１１４によって第２スライダ１１６が固設される。

【００４４】この第２スライダ１１６には、軸方向に案
内溝１１８が形成されている。この案内溝１１８には、
案内軸１２０が摺動可能に係合して設けられる。この案
内溝１２０は、出力軸３０の大径部４２に連設した突縁
部１２２に固設されている。

【００４５】また、第２スライダ１１６には、ボール穴
１２４が形成されている。このボール穴１２４には、ボ
ール１２６が収納されている。このボール１２６は、入
力軸２８の溝形成部１２８に形成したセンシング溝１３
０に移動可能に係合して設けられている。このセンシン
グ溝１３０は、入力軸２８の軸心方向に対して一定の角
度で傾斜し、略螺旋形状に、つまりスクリュのねじ溝の
ように、入力軸２８に形成されている。

【００４６】第２スライダ１１６には、ボール１２６を
覆うようにカバー１３２が装着されている。このカバー
１３２は、第２Ｃリング１３４によってリテーナ１３６
と共に第２スライダ１１６に固設されている。

【００４７】リテーナ１３６とウォームホイール８０間
には、入力軸２８の軸心方向に指向してセンシングバネ
１３８が設けられている。

【００４８】また、ステアリングセンサ２４において
は、図１４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２８と出力軸３０とにねじれが
生ぜず、よって、変位が発生せず、このため、ボール１
２６がセンシング溝１３０に沿って移動せず、よって、
第１、第２スライダ１１０、１１６も入力軸２８の軸方
向に移動しないことにより、中立状態となり、センサ本
体１０２が入力軸２８と出力軸３０との変位量を零とし
て検出する。

【００４９】一方、ステアリングセンサ２４において
は、図１５、１６に示す如く、ステアリングホイール８
の左右への操作によって入力軸２８と出力軸３０とにね
じれが生じて変位が発生すると、ボール１２６がセンシ
ング溝１３０に沿って移動し、このボール２１６の移動
に伴って第２スライダ１１６が入力軸２８の軸方向に移
動し、第１スライダ１１０も入力軸２８の軸方向に一体
的に移動し、周溝１１２に係合されたセンシング部１０
８が軸方向移動し、板部材１０６の動作によってセンサ
軸１０４が回動し、センサ本体１０２がこのセンサ軸１
０４の回動量を入力軸２８と出力軸３０との変位量とし
て検出する。

【００５０】このステアリングセンサ２４のセンサ本体
１０４は、この変位量に応じた電圧を前記制御手段２６
に出力する。

【００５１】この制御手段２６には、図１３に示す如
く、ステアリングセンサ２４と、エンジン回転数を検出
すべくイグニションコイル１４０と、車速を検出すべく
スピードメータ（図示せず）に設けたロータ１４２ａと
リードスイッチ１４２ｂとからなる車速センサ１４２
と、発電電圧を検出するジェネレータ１４４と、イグニ
ションスイッチ１４６を介してバッテリ１４８とが連絡
している。また、このバッテリ１４８と制御手段２６間
には、ヒューズ１５０が介設されている。

【００５２】前記制御手段２６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２４からの
信号による入力軸２８と出力軸３０との変位量が設定値
を超えると、係合されたクラッチ機構７２を介して電動
機２２の駆動力を出力軸３０に伝達させ、エンジン回転
数や車速等の諸要因も考慮し、ステアリングホイール８
の操作力をアシストするように電動機２２の駆動力を制
御するものである。

【００５３】この制御手段２６においては、図３に示す
如く、クラッチ機構７２の接続するトルクであるクラッ
チ接続トルク（スタンバイトルク：Ｔｓ）よりも大きな
所定のトルク値から電動機２２を駆動する。

【００５４】この図３においては、クラッチ接続トルク
（スタンバイトルク：Ｔｓ）未満においては、クラッチ
機構７２を出力軸３０から離脱し、電動機２２のアシス
ト力を出力軸３０に伝達しない状態にあり、一方、クラ
ッチ接続トルク（Ｔｓ）以上においては、クラッチ機構
７２が出力軸３０に係合状態であり、電動機２２のアシ
スト力を出力軸３０に伝達する状態である。よって、こ
のクラッチ接続トルク（Ｔｓ）は、しきい値（基準値）
として言い換えることができる。この結果、このクラッ
チ接続トルク（Ｔｓ）を境として、操舵トルクがクラッ
チ接続トルク（Ｔｓ）よりも大きい場合に、操舵トルク
に応じて電動機２２の電流値を制御し、最適なアシスト
値を発生させるものである。

【００５５】また、制御手段２６は、図４に示す如く、
ステアリングセンサ２４からの信号のみならず、車速セ
ンサ１４２の信号やイグニションコイル１４０からの点
火信号によるエンジン回転数を、車速取得手段１５２、
操舵トルク取得手段１５４、回転データ取得手段１５６
により取込み、そして、モータ電流決定手段１５８で電
動機２２を駆動する電流値を求めてこの電流値をモータ
駆動制御手段１６０に出力して電動機２２を駆動し、ま
た、操舵制御手段１６２によって電動パワーステアリン
グ装置２０の状況を表示するランプ、ブザー等の器具か
らなる告知手段１６４を作動させる。前記車速取得手段
１５２は、操舵制御手段１６２に連絡している。

【００５６】また、制御手段２６には、図４、５、８に
示す如く、例えば、電磁ピックアップからなる回転セン
サ１６６が連絡されている。この回転センサ１６６は、
図５に示す如く、ピックアップコイル１６８と鉄心１７
０と磁石１７２とからなり、ピックアップコイル１６８
がウォームホイール８０から少許離れてアッパハウジン
グ３４に固設されている。これにより、回転センサ１６
６は、ウオームホイール８０が回転すると、鉄心１７０
を通る磁束が変化し、電磁誘導によってピックアップコ
イル６８に電圧（起電力）が発生し、この電圧を制御手
段２６に出力する。このピックアップコイル１６８に
は、図６に示す起電力（電圧）が発生する。そして、こ
の起電力は、コンパレータ等の波形器（図示せず）で波
形を整形してパルスに変換して処理される。

【００５７】この第１実施例においては、図２に示す如
く、電動機２２と減速機構１００とが直結され、減速機
構１００とステアリングギヤ１２等を含む操舵装置１７
２間に機械式のクラッチ機構７２が介設されている。

【００５８】また、制御手段２６は、ステアリングセン
サ２４からの信号によって入力軸２８と出力軸３０とに
加わる操舵トルクがクラッチ機構７２のクラッチ接続ト
ルク（スタンバイトルク：Ｔｓ）未満である条件とクラ
ッチ機構７２が出力軸３０に対して離脱状態である条件
とを満足した場合に、電動パワーステアリング装置２０
のロック検出（ロックチェック）を開始するものであ
る。

【００５９】次に、この第１実施例の作用を、図１のフ
ローチャートに基づいて説明する。

【００６０】制御手段２６のメイン処理プログラムがス
タートすると（ステップ２０２）、先ず、ロックチェッ
ク処理ルーチンの初期化を行い、クラッチスタンバイフ
ラグや減速機構ロックフラグ等をリセットし（ステップ
２０４）、その時点で操舵系に印加されている操舵トル
クを取込む（ステップ２０６）。

【００６１】そして、取込まれた操舵トルクとクラッチ
接続トルク（スタンバイトルク：Ｔｓ）とを比較する
（ステップ２０８）。

【００６２】このステップ２０８で、操舵トルク＜クラ
ッチ接続トルクの場合には、ＹＥＳとなり、機械式のク
ラッチ機構７２が減速機構１００と操舵装置１７４とを
遮断しており、ロック検出（ロックチェック）に適した
状態であるので、電動機２２を、モータ軸９４のウォー
ムギヤ９８とウォームホイール８０間の摩擦やクラッチ
機構７２と出力軸３０との摺動摩擦等の要因に打ち勝っ
てウォームホイール８０が緩やかに回転する程度の制御
電流で極く短い時間だけ回転させる（ステップ２１
０）。

【００６３】そして、回転センサ１６６によってウォー
ムホイール８０が回転したかどうかを取込む（ステップ
２１２）。

【００６４】次いで、減速機構１００のウォームホイー
ル８０が回転したか否かを判断する（ステップ２１
４）。

【００６５】このステップ２１４で、ウォームホイール
８０が回転せず、ＮＯの場合には、何等かの原因によっ
て電動機２２がクラッチ機構７２を含む減速機構１００
が回転不能になっていると判断し、操舵系がロックして
いることを表わす操舵系ロックフラグをセットし（ステ
ップ２１６）、そして、フェイルセーフ処理ルーチンへ
制御を移行する（ステップ２１８）。このステップ２１
８においては、光・音等によって車両システムに故障が
発生したことを、告知手段１６４で表示・告知させる。

【００６６】また、前記ステップ２１４で、ウォームホ
イール８０が回転して、ＹＥＳの場合には、電動機２２
及びクラッチ機構７２を含む操舵系が正常であるとし、
電動機２２の制御電流の出力を許可するフラグ等をセッ
トし（ステップ２２０）、メイン処理プログラムへ制御
を戻す（ステップ２２２）。

【００６７】一方、前記ステップ２０８において、操舵
トルク＞クラッチ接続トルクで、ＮＯの場合には、クラ
ッチ機構７２が減速機構１００と操舵系とを連結した状
態であるので、ロック検出（ロックチェック）を行うの
は、不適であり、クラッチスタンバイフラグをセット
（ステップ２２４）、前記ステップ２２２に移行させ、
メイン処理プログラムへ制御を戻す。

【００６８】この結果、この第１実施例によれば、ロッ
ク検出の開始条件を、操舵トルクがクラッチ接続トルク
未満（操舵系が遮断）で且つクラッチ機構７２が断状態
（無負荷時）としているので、ロック検出に際し、クラ
ッチ機構７２が無負荷状態で且つ操舵系が遮断されてい
ることをロック検出してから、電動機２２を試動して回
転を検出し、よって、イグニションスイッチ１４６をオ
ンにして車両システムが起動された時に、車両２が動き
始める前に、まず、ロック検出をして操舵系の状態が安
全なことを確認することができ、車両の方向が変った
り、ステアリングホイール８が運転者の意思に反して自
転（正・逆方向共に）することがなく、安全であり、し
かも、違和感をなくすことができる。

【００６９】また、上述の条件が成立すれば、車両シス
テムの稼動中に、必要に応じてロック検出が可能であ
り、安全性・信頼性を向上することができる。イグニシ
ョンスイッチ１４６のＯＮ時、または、運転者が、ステ
アリングホイール８に手を掛けていて操舵トルクが印加
されていた時は、ロック検出を一旦見送るが、操舵トル
クがクラッチ接続トルク以下である条件を満たした時、
改めてロック検出を行うようになっているので、一般的
には、車両システムの起動から僅かの間に初回のロック
検出が行われる可能性は高いといえる。初回のロック検
出以後も、条件の整った場合にロック検出を行うように
しておけば、一定時間、あるいは一定距離、またはイベ
ント発生時等、イグニションスイッチ１４６のＯＮ〜Ｏ
ＦＦ迄の間に複数回のロック検出を行なえ、車両システ
ムの安全性と信頼性を向上することができる。

【００７０】また、ロック検出システムにおいて、駆動
系のロック状態が検出された場合に、告知手段１６４に
よってこの状態を光・音等で告知でき、故障の発見を早
期に発見することができる。

【００７１】また、この第１実施例においては、電動機
２２等の駆動系に異常が発生した場合に、ウォームホイ
ール８０が作動しない状態、いわゆるロック状態となる
が、かかる場合に、連結ピン７０が出力軸３０の大径部
４２のピン連絡孔６８の内面に接触し、入力軸２８が直
接出力軸３０を回転させる。この出力軸３０の回転は、
駆動体７８を出力軸３０とウォームホイール８０との結
合から開放するように作用し、これにより、駆動系がロ
ック状態となっても、手動での操舵が可能となる。

【００７２】これにより、ステアリングホイール８の操
作が重い等の不具合が生じても、ロックの有無を検出す
ることが簡単に行うことができ、保守・点検が容易であ
る。

【００７３】図１７、１８は、この発明の第２実施例を
示すものである。

【００７４】この第２実施例においては、電動パワース
テアリング装置２０の構造が上述の第１実施例の構造と
同一であり、制御手段２６のプログラムのみが異なるだ
けなので、ここでは、その構造の説明については省略す
る。

【００７５】この第２実施例において、制御手段２６
は、ステアリングセンサ２４からの信号によって入力軸
２８と出力軸２８とに加わる操舵トルクがクラッチ機構
７２のクラッチ接続トルク（Ｔｓ）未満である条件と車
速が零である条件とが満足した場合に電動パワーステア
リング装置２０のロック検出を開始する。

【００７６】また、図１８に示す如く、車速取得手段１
５２は、モータ電流決定手段１５８に連絡している。

【００７７】次に、この第２実施例の作用を、図１７の
フローチャートに基づいて説明する。

【００７８】制御手段２６のメイン処理プログラムがス
タートすると（ステップ３０２）、先ず、ロックチェッ
ク処理ルーチンの初期化を行い、クラッチスタンバイプ
ラグや減速機構ロックフラグ等をリセットし（ステップ
３０４）、車速センサ１４２から車速も取込む（ステッ
プ３０６）。

【００７９】そして、車速が零か否かを判断する（ステ
ップ３０８）。

【００８０】このステップ３０８でＹＥＳの場合には、
その時点で操舵系に印加されている操舵トルクを取込む
（ステップ３１０）。

【００８１】そして、取込まれた操舵トルクとクラッチ
接続トルク（スタンバイトルク：Ｔｓ）とを比較する
（ステップ３１２）。

【００８２】このステップ３１２で、操舵トルク＜クラ
ッチ接続トルクの場合には、ＹＥＳとなり、機械式のク
ラッチ機構７２が減速機構１００と操舵装置１７４とを
遮断しており、ロック検出（ロックチェック）に適した
状態であるので、電動機２２を、モータ軸９４のウォー
ムギヤ９８とウォームホイール８０間の摩擦やクラッチ
機構７２と出力軸３０との摺動摩擦等の要因に打ち勝っ
てウォームホイール８０が緩やかに回転する程度の制御
電流で極く短い時間だけ回転させる（ステップ３１
４）。

【００８３】そして、回転センサ１６６によってウォー
ムホイール８０が回転したかどうかを取込む（ステップ
３１６）。

【００８４】次いで、減速機構１００のウォームホイー
ル８０が回転したか否かを判断する（ステップ３１
８）。

【００８５】このステップ３１８で、ウォームホイール
８０が回転せず、ＮＯの場合には、何等かの原因によっ
て電動機２２がクラッチ機構７２を含む減速機構１００
が回転不能になっていると判断し、操舵系がロックして
いることを表わす操舵系ロックフラグをセットし（ステ
ップ３２０）、そして、フェイルセーフ処理ルーチンへ
制御を移行する（ステップ３２２）。このステップ３２
２においては、光・音等によって車両システムに故障が
発生したことを、告知手段１６４で表示・告知させる。

【００８６】また、前記ステップ３１８で、ウォームホ
イール８０が回転して、ＹＥＳの場合には、電動機２２
及びクラッチ機構７２を含む操舵系が正常であるとし
（ステップ３２４）、電動機２２の制御電流の出力を許
可するフラグ等をセットし（ステップ３２０）、メイン
処理プログラムへ制御を戻す（ステップ３２６）。

【００８７】一方、前記ステップ３１２において、操舵
トルク＞クラッチ接続トルクで、ＮＯの場合には、クラ
ッチ機構７２が減速機構１００と操舵系とを連結した状
態であるので、ロック検出（ロックチェック）を行うの
は、不適であり、クラッチスタンバイフラグをセット
（ステップ３２８）、前記ステップ３２６に移行させ、
メイン処理プログラムへ制御を戻す。

【００８８】また、前記ステップ３０８でＮＯの場合に
は、車速有限値フラグをセットし（ステップ３３０）、
前記ステップ３２６に移行させる。

【００８９】この結果、この第２実施例によれば、ロッ
ク検出の開始条件を、操舵トルクがクラッチ接続トルク
未満で且つ車速が零の状態としているので、ロック検出
に際し、車両が停止中であって安全であり、また、クラ
ッチ機構７２が出力軸３０から離脱しているので、ステ
アリングホイール８の不要な回転がなく、違和感をなく
すことができる。つまり、車速データもロック検出の開
始条件に加え、イグニションスイッチ１４６のＯＮ時の
他、信号待時、あるいは保守整備時等にロック検出動作
に移るため、安全なロック検出が実施できる。

【００９０】また、上述の条件が成立すれば、ロック検
出システムの稼動中に、必要に応じてロック検出が可能
であり、安全性・信頼性を向上することができる。

【００９１】また、ロック検出システムにおいて、駆動
系にロックが検出された場合に、告知手段１６４によっ
てその状態を光・音等で告知でき、故障の発見を早期に
発見することができる。

【００９２】また、この第２実施例においても、電動機
２２等の駆動系に異常が発生した場合に、ウォームホイ
ール８０が作動しない状態、いわゆるロック状態となる
が、かかる場合に、連結ピン７０が出力軸３０の大径部
４２のピン連絡孔６８の内面に接触し、入力軸２８が直
接出力軸３０を回転させる。この出力軸３０の回転は、
転動体７８を出力軸３０とウォームホイール８０との結
合から開放するように作用し、これにより、操舵系がロ
ック状態となっても、手動での操舵が可能となる。

【００９３】これにより、ステアリングホイール８の操
作が重い等の不具合が生じても、駆動系のロックの有無
を検出することが簡単に行うことができ、保守・点検が
容易である。

【００９４】なお、この発明は上述の実施例に限定され
ず、種々応用改変が可能であることは勿論である。

【００９５】例えば、減速機構１００を、ウォームホイ
ール８０とウォームギヤ９８とによって構成したが、平
歯車の組合せやその他の歯車でも構成することが可能で
ある。

【００９６】また、回転センサ１６６を、電磁ピックア
ップで構成したが、測定対象物の回転を検出することが
できるものであれば、他の物を使用し得ることが可能で
ある。

【００９７】更に、機械式のクラッチ機構７２を備えた
電動パワーステアリング装置２０でのロック検出装置で
あるが、従来の電磁クラッチを備えた電動パワーステア
リング装置においても、クラッチ機構７２が電動機２２
と減速機構１００を遮断していれば、システム起動時以
外でもこの発明のロック検出装置によってロック検出を
実施することが可能である。

【００９８】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、第１に、ステアリングセンサからの信号
によって入力軸と出力軸とに加わる操舵トルクがクラッ
チ機構のクラッチ接続トルク未満である条件とクラッチ
機構が出力軸に対して離脱状態である条件とを満足した
場合に電動パワーステアリング装置のロック検出を開始
する制御手段を設けたことにより、ロック検出に際して
車両の方向が変ったり、ステアリングホイールが逆方向
に操作されることがなく、違和感をなくし、また、安全
であり、しかも、必要に応じてロック検出を複数回行う
ことができ、ロック検出システムの信頼性、安全性を向
上し得る。

【００９９】第２に、ステアリングセンサからの信号に
よって入力軸と出力軸とに加わる操舵トルクがクラッチ
機構のクラッチ接続トルク未満である条件と車速が零で
ある条件とが満足した場合に電動パワーステアリング装
置のロック検出を開始する制御手段を設けたことによ
り、ロック検出に際して車両が停止中であって安全であ
り、また、クラッチ機構が出力軸から離脱しているの
で、ステアリングホイールの不要な回転がなく、違和感
をなくし、しかも、必要に応じてロック検出を複数回行
うことができ、ロック検出システムの信頼性、安全性を
向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例におけるロック検出のフ
ローチャートである。

【図２】操舵系のブロック図である。

【図３】操舵トルク−アシスト電流特性とクラッチ状態
との関係を示す図である。

【図４】ロック検出装置のブロック図である。

【図５】回転センサの構成図である。

【図６】回転センサの時間と起電力との関係を示す図で
ある。

【図７】電動パワーステアリング装置を備えた車両の斜
視図である。

【図８】電動パワーステアリング装置の断面図である。

【図９】図８の〓−〓線による断面図である。。

【図１０】図８の〓−〓線による断面図である。

【図１１】図９の矢印〓Ｉにおけるクラッチ機構の断状
態の拡大断面図である。

【図１２】クラッチ機構の接続状態の拡大断面図であ
る。

【図１３】電動パワーステアリング装置の電気回路図で
ある。

【図１４】ステアリングホイールの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図である。

【図１５】ステアリングホイールの左回転時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する図である。

【図１６】ステアリングホイールの右回転時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する図である。

【図１７】この発明の第２実施例におけるロック検出の
フローチャートである。

【図１８】この第２実施例におけるロック検出装置のブ
ロック図である。

【図１９】従来における操舵系のブロック図である。

【符号の説明】

２ 車両 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 １４ ステアリング軸 ２０ 電動パワーステアリング装置 ２２ 電動機 ２４ ステアリングセンサ ２６ 制御手段 ２８ 入力軸 ３０ 出力軸 ３２ 弾性体 ７２ クラッチ機構

─────────────────────────────────────────────────────

【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５】

【図６】

【図７】

【図１４】

【図１５】

【図４】

【図８】

【図１６】

【図１９】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１７】

【図１８】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   性体により連結し且つ相対回転可能に設け、前記入力軸
   と前記出力軸との相対回転による変位量を検知するステ
   アリングセンサを設け、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、この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か
   らの信号によって前記入力軸と前記出力軸とに加わる操
   舵トルクが前記クラッチ機構のクラッチ接続トルク未満
   である条件と前記クラッチ機構が前記出力軸に対して離
   脱状態である条件とを満足した場合に前記電動パワース
   テアリング装置のロック検出を開始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。
2. 【請求項２】 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
   性体により連結し且つ相対回転可能に設け、前記入力軸
   と前記出力軸との相対回転による変位量を検知するステ
   アリングセンサを設け、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、この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か
   らの信号によって前記入力軸と前記出力軸とに加わる操
   舵トルクが前記クラッチ機構のクラッチ接続トルク未満
   である条件と車速が零である条件とが満足した場合に前
   記電動パワーステアリング装置のロック検出を開始する
   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。