JPH1170880A - ステアリング位置調整制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ作動時の静粛性を向上し、操作性を良
くする。 【解決手段】 ステアリングホイール２の位置調整を行
うステアリング位置調整機構１７，１８と、ステアリン
グ位置調整機構１７，１８を駆動するモータ１７１，１
８１と、モータ回転を検出する回転センサ１７６，１８
６と、ステアリング位置調整機構を作動時に予め設定さ
れた目標制御速度と実速度との偏差によりモータ１７
１，１８１をデューティ制御する制御装置１９を備え、
モータ１７１，１８１をＦＥＴ４１〜４８により駆動す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両におけるステ
アリングホイールの位置調整機構の制御に関するもので
あり、特に、使用者（運転者）の乗降時にステアリング
ホイールを上下または前後方向に動くようにし、乗降性
を良くし、さらには、ステアリング位置調整機構におけ
る可動範囲の終端位置での機械的固着を回避するステア
リング位置調整機構の制御に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両においては運転者が乗降し易
くするために、エンジンオフでキーシリンダから車両キ
ーを抜くと、制御装置は降車要求がなされているものと
判断し、自動でチルトアップすると共にステアリングホ
イールが前進して乗降性を向上させ、運転者の体型に合
わせ、ステアリングホイールの位置を上下または前後方
向に変化させるステアリング位置調整装置が知られてい
る。

【０００３】この装置は、ステアリングホイールを支持
する固定コラムに揺動コラム及び移動コラムを設けて、
上下または前後方向に移動させステアリングホイールの
位置調整を行うものであり、これはチルト アンド テ
レスコピック装置と呼ばれるものであり、運転者が車両
キーをキーシリンダに差し込むと自動でチルトダウンす
ると共にステアリングホイールが後進するものである。

【０００４】このような装置においてステアリングホイ
ールを上下または前後に移動させるモータは、モータド
ライバ部にリレーを用いた制御装置により制御される。

【０００５】また、この制御装置への電源の供給に関し
ては、バッテリによりなされるものである。通常、バッ
テリの電圧は８〜１６ボルトの範囲で変動し、制御装置
は電圧が８Ｖあれば正常動作が可能となっている。この
ため、モータはバッテリ電圧が低下したときでも制御装
置が正常動作を行う範囲内では駆動しなくてはならず、
駆動電圧が６Ｖでも動作可能となっている。

【０００６】このように、駆動電圧が６Ｖでも駆動可能
なモータをバッテリ正常時には１２Ｖで駆動を行うた
め、モータは短い通電時間でもすぐに高回転になってし
まい、微調整が難しいものになってしまう。そこで、ス
テアリングホイールの上下角度の微調整を行う場合、１
回のスイッチ操作によるモータの通電時間を固定で設定
し、操作スイッチを１回だけ操作して押せば、ステアリ
ングホイールが１°だけ動くようにしたモータの微調整
での制御方法がソアラ新型車解説書（１９９１年５月
トヨタ自動車株式会社発行）の３−１０５頁に開示され
ている。

【０００７】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、モー
タをモータドライバ部のリレーで駆動する場合、温度等
によるモータ作動中の負荷変動が起これば、回転数が変
動してうなり音が発生するため、運転者にとってはモー
タ作動時のフィーリングがよくないものとなる。このよ
うに、リレーでモータの制御を行うと、特に高級車では
静粛性の面において問題となってしまう。

【０００８】また、リレーでモータを制御する場合、リ
レーでは高速に切り換えが行えないことから速度制御は
難しく、例えば、車両キーをキーシリンダから抜き、自
動で動作させるときには早い動きをするが、手動スイッ
チによりステアリングホイールの微妙な位置調整を行う
ときにはモータが早く動いてしまい調整が難しくなって
しまう。微調整を行いたい場合には操作スイッチを何回
も押さなくてはならないので、運転者にとってはわずら
わしいものとなる。

【０００９】さらに、ステアリング位置調整機構中のネ
ジ機構部により可動範囲終端のストッパが構成されてい
る場合、ステアリングホイールの位置が終端に達し、高
速でストッパに当たると、ネジ機構部はバッテリ電圧相
当のモータ駆動力にてねじ込まれ機械的固着を発生させ
るネジ推力が発生している状態となり、再作動時に機械
的固着が解除されず、ステアリング位置調整機構が作動
しない場合があった。この現象は、ステアリングホイー
ルの位置が終端のストッパに当たっている状態にて長期
間放置後バッテリ電圧が下がっているときに特に顕著に
発生する。このため、ストッパ部にクッション等の衝撃
緩衝部材を設けて機械的固着を防止する必要があった。

【００１０】また、ステアリング位置調整機構の反転作
動開始時に、作動開始と同時にバッテリ電圧相当のモー
タ駆動力にて駆動される場合、作動速度が急激に上昇
し、ステアリング位置調整機構中のネジ機構部及びギヤ
機構部のバックラッシ等の存在により打音や衝撃音が発
生する。これは、運転者にとってフィーリング上好まし
くないものである。

【００１１】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、静粛性を向上させると共に操作性を
良くし、さらには、ステアリング位置調整機構における
可動範囲の終端位置での機械的固着を回避するステアリ
ング位置調整制御装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、ステアリングホイールの位置
調整を行うステアリング位置調整機構と、前記ステアリ
ング位置調整機構を駆動するモータと、前記モータの回
転速度を検知する回転数センサと、前記ステアリング位
置調整機構を作動時に予め設定された前記モータの目標
速度と前記回転数センサからの実速度との偏差を演算し
偏差に応じて前記モータに通電する信号のデューティ比
を変え速度制御を行い、前記モータへの通電電流を可変
にするモータ駆動回路を有する制御装置とを具備したス
テアリング位置調整制御装置において、前記モータは駆
動回路のＦＥＴにより駆動され、一定回転速度になるよ
うに制御されるようにすることである。。

【００１３】上記の構成により、モ−タはＦＥＴにより
駆動されることから、デューティ制御が可能となる。そ
の結果、常温では６Ｖで作動するモータにデューティ比
を変化させることにより過度のエネルギーを供給しない
ようにすることができ、モータ回転を抑えることが可能
になる。よって、モータはモータ作動時には静かなもの
となり、静粛性が向上し、高級車に用いることも可能と
なる。また、デューティ制御によりモータの駆動を行え
ば、モータ速度の可変が可能となる。

【００１４】より好ましくは、制御装置は車両から車両
キーが抜かれたかを検知し自動で前記ステアリングホイ
ールの位置を移動させる自動モードと、操作スイッチの
操作により前記ステアリングホイールの位置を移動させ
る手動モードと、前記自動モードであるか前記手動モー
ドであるかを判別するモード判別手段と、該モード判別
手段により前記自動モードのときには高速の目標回転数
を設定し、前記手動モードのときには低速の目標回転数
を設定する目標回転数設定手段とを備え、目標回転数に
なるように前記モータの制御を行うものとすれば、自動
モードのときには高速でモータを駆動し、早いタイミン
グで乗降性の向上が確保ができると共に、手動モードの
場合には低速でモータが駆動されることから、自動モー
ド及び手動モードにより予め設定された一定の回転数と
なるようにモータを制御することにより、特に手動モー
ドでの調整がやり易くなる。この結果、スイッチ操作を
何度も必要とせず、１回のスイッチ操作で必要な位置ま
で操作することができるようになる。

【００１５】また、 ステアリング位置調整機構におけ
る可動範囲の終端位置での機械的固着を回避するために
講じた技術的手段は、ステアリングホイールの位置調整
を行うステアリング位置調整機構と、前記ステアリング
位置調整機構を駆動するモータと、前記ステアリングホ
イールの位置を検知する位置センサと、前記モータの回
転速度を検知する回転数センサと、前記ステアリングホ
イールの位置により前記モータの目標速度が予め設定さ
れ、前記ステアリング位置調整機構を作動時に前記位置
センサからの実位置による前記モータの前記目標速度と
前記回転数センサからの実速度との偏差を演算し偏差に
応じて前記モータに通電する信号のデューティ比を変え
速度制御を行い、前記モータへの通電電流を可変にする
モータ駆動回路を有する制御装置とを具備したステアリ
ング位置調整制御装置において、前記モータは駆動回路
のＦＥＴにより駆動され、前記ステアリングホイールの
位置により設定される前記目標速度になるように制御さ
れるるようにすることである。

【００１６】上記構成により、ステアリングホイールの
位置に応じたモータ速度の制御が可能となり、ステアリ
ング位置調整機構における可動範囲の終端位置で高速で
ストッパにあたることにより発生する機械的固着を回避
できるようにモータ速度を調整することができる。

【００１７】より具体的には、モータの目標速度を、作
動停止時、前記ステアリングホイールの停止目標位置よ
り所定量手前の位置から停止目標位置にかけて徐々に減
少するように設定することにより、停止目標位置が可動
範囲の終端位置である場合に発生する機械的固着を確実
に回避できるようになる。

【００１８】また、制御装置を、前記ステアリングホイ
ールの位置が前記ステアリング位置調整機構の可動範囲
の終点にて停止時に、前記ステアリングホイールの位置
を所定量だけ可動範囲の終点から戻すようにモータの制
御を行うようにすれば、ステアリングホイールの位置が
前記ステアリング位置調整機構の可動範囲の終点にて放
置されることがなくなり、前述したバッテリ電圧の低下
による可動範囲の終点での機械的固着を回避することが
できる。

【００１９】また、反転作動開始時の打音や衝撃音の発
生を回避するために講じた技術的手段は、モータの前記
目標速度を、作動開始時、前記ステアリングホイールの
作動開始位置より所定量の位置まで徐々に増加するよう
設定することである。これにより、モータの作動速度が
急激に上昇することがなくなり、ステアリング位置調整
機構中のネジ機構部及びギヤ機構部のバックラッシ等の
存在によるネジ同士やギヤ同士の急激な衝突を回避で
き、打音や衝撃音の発生を抑えることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。

【００２１】ステアリング位置調整制御装置（以下、ス
テアリング装置と称す）１は、車両等においてチルト機
構１７によりステアリングホイール２の上下位置、また
はテレスコ機構１８により前後位置を調整するものであ
り、その構成を図１〜図４に示す。

【００２２】ステアリング装置１は、主に、固定コラム
１１、固定コラム１１に対して軸方向に移動する移動コ
ラム１２、移動コラム１２に枢支され揺動する揺動コラ
ム１３、固定コラム１１に軸支されたロアシャフト１
４、ロアシャフト１４が挿入され回転を伝達するセンタ
シャフト１５、ステアリングホイール２が嵌まりステア
リングホイール２の回転操作をセンタシャフト１５に伝
達するアッパシャフト１６、ステアリングホイール２の
位置を上下に移動させるチルト機構１７、前後に移動さ
せるテレスコ機構１８、及びチルト機構１７とテレスコ
機構１８のモータ１７１，１８１を制御する制御装置１
９とを備えるものである。

【００２３】固定コラム１１は車両のボデーに取付けブ
ラケット２５により固定され、移動コラム１２は、車両
前後方向（Ａ方向）に固定コラム１１に対し移動可能と
なっている。移動コラム１２は固定コラム１１に設けら
れたピン２０により軸方向ガイドされ、固定コラム１１
に対し回転規制されている。また、揺動コラム１３は、
移動コラム１２に固定された枢支ピン２１により車両の
上下方向（Ｂ方向）で揺動可能に枢支される。

【００２４】ロアシャフト１４は、固定コラム１１に対
して端部近傍に配設されたベアリング５５により回転可
能に支持され、図示１に示すロアシャフト１４の左端は
車両の前輪に連係される。ロアシャフト１４の図示右端
外周にはロアシャフトの軸方向に延在するスプライン１
４１が形成されている。センタシャフト１５は、移動コ
ラム１２内に回転可能に配設され、ロアシャフト１４と
同軸上に並んでいる。また、センタシャフト１５は、図
示左端に円筒部１５１を有しており、この円筒部１５１
の内周には、センタシャフト１５の軸方向に延在するス
プライン１５２が形成されている。円筒部１５１には、
ロアシャフト１４の図示右端が挿入され、ロアシャフト
１４のスプライン１４１がスプライン１５２に係合して
いる。このスプライン１４１，１５２の係合により、セ
ンタシャフト１５は、ロアシャフト１４と一体回転が可
能になり、ロアシャフト１４に対し車両前後方向（図示
Ａ方向）に移動可能になっている。アッパシャフト１６
は、揺動コラム１３に固定された円筒部材２２に回転可
能に支持され、ロアシャフト１４及びセンタシャフト１
５と同軸上に並んでいる。アッパシャフト１６の図１に
示す左端部は、ボールジョイント２３を介してセンタシ
ャフト１５に連結されており、このボールジョイント２
３によりアッパシャフト１６はセンタシャフト１５と一
体回転可能となり、センタシャフト１５に対し車両の上
下方向（Ｂ方向）に揺動可能となる。このアッパシャフ
ト１６の右端には、ステアリングホイール２（図示せ
ず）が嵌め込まれ固定される。

【００２５】（チルト機構）チルト機構１７は、揺動コ
ラム１３を移動コラム１２のピン２１に対し車両上下方
向に揺動させ、ステアリングホイール２の位置を上下に
移動させるものである。このチルト機構１７は、移動コ
ラム１２にピン２６で軸支され回転中心Ｃで回動可能な
チルト用のモータ１７１と、図３に示されるようにサン
ギヤの周りに３つの遊星ギヤが配設されたものが内歯を
有するリング内に配設されたギヤ機構１７２と、ギヤ機
構１７２の回転を伝達するスクリューシャフト１７４
と、揺動コラム１３に設けられスクリューシャフト１７
４に噛合するナット部材１７５とを備えている。

【００２６】チルト用のモータ１７１は、固定コラム１
１の下側に取り付けられ、ギヤ機構１７２は固定コラム
１１に一体または別体で設けられるモータハウジング内
に配設されると共に、モータ１７１の回転をホール素子
で検出するホールＩＣから成る回転数センサ１７６がモ
ータハウジング１７７に設けられ、モータ１７１の回転
数を検出できるようになっている。回転数センサ１７６
はモータ出力軸に設けられたマグネットの回転による磁
束の変化を検知することで信号が出力され、モータ回転
数が検知できるものである。

【００２７】チルト用のモータ１７１が回転すると図３
に示すギヤ機構１７２が駆動され、ギヤ機構１７２の回
転は、その後、スクリューシャフト１７４へと伝達さ
れ、揺動コラム１３に設けられたナット部材１７５の位
置がスクリューシャフト１７４の回転により変化するも
のとなる。これにより、チルト用のモータ１７１は回動
中心Ｃを中心として回動がなされ、揺動コラム１３は枢
支ピン２１を中心として回動し、揺動コラム１３の位置
がＢ方向に変化する。

【００２８】（テレスコ機構）テレスコ機構１８は、移
動コラム１３を固定コラム１１に対し車両の前後方向
（Ａ方向）に移動させるためのものである。このテレス
コ機構１８は、テレスコ用のモータ１８１と、図４に示
されるようにモータ１８１の出力軸に設けられた第１及
び第２ギヤを有するギヤ機構１８２と、ギヤ機構１８２
の回転を伝達するスクリューシャフト１８４と、移動コ
ラム側に固定されるナット部材１８５とを備えている。

【００２９】テレスコ用のモータ１８１は、固定コラム
１１の側面に取り付けられ、ギヤ機構１８２は、モータ
１８１の出力軸に第１ギヤが連結され、第２ギヤは第１
ギヤ螺合し内部にスクリューシャフト１８４が嵌着され
た状態となっているため、モータ１８１の回転によりス
クリューシャフト１８４が一体で回転するものとなる。
また、ナット部材１８５は、移動コラム１２に取付けブ
ラケットを介して固定され、スクリューシャフト１８４
に螺合される。その結果、スクリューシャフト１８４が
回転した時にそれが車両の前後方向（図示Ａ方向）に移
動するようになっている。またこの場合、モータ１８１
の回転を検出するホールＩＣから成る回転数センサ１８
６が固定コラム１１のモータハウジング部１８７に設け
られ、モータ１８１の回転数を検出できるようになって
いる。回転数センサ１８６はモータ出力軸に設けられた
マグネットの動きによる磁束の変化を検知し、磁束の変
化により信号が出力され、モータ回転数が検知できる。

【００３０】次に、ステアリング装置１の作動を説明す
る。運転者がステアリングホイール２を操作すると、ア
ッパシャフト１６、センタシャフト１５及びロアシャフ
ト１４が一体回転し、その結果、車両の前輪が操舵され
る。

【００３１】（チルト機構）チルト機構１７を駆動する
ように、制御装置１９でチルト用のモータ１７１が所定
角度だけ駆動されると、ギヤ機構１７２及びスクリュー
シャフト１７４が一体回転する。すると、スクリューシ
ャフト１７４とナット部材１７５の螺合により、ナット
部材１７５がＡ方向に移動し、結果、モータ１７１が回
転中心Ｃで回転し、揺動コラム１３及び円筒部材２２が
移動コラム１２に対し枢支ピン２１を支点として図示Ｂ
方向に揺動する。このとき、アッパシャフト１６はボー
ルジョイント２３を介してセンタシャフト１５に連結さ
れているため、アッパシャフト１６も揺動コラム１３と
共にセンタシャフト１５に対し図示Ｂ方向に揺動する。
これにより、ステアリングホイール２が図示Ｂ方向（車
両上下方向）に移動し、ステアリングホイール２の上下
位置の調整がなされる。

【００３２】なお、モータ１７１の回転と揺動コラム１
３のＢ方向の位置ひいてはステアリングホイール２のＢ
方向の位置とは、ギヤ機構１７２、スクリューシャフト
１７４、ナット部材１７５を介して一対一に関係づけら
れることになるので、モータ１７１の回転数からステア
リングホイール２のＢ方向の位置が算出でき、回転数セ
ンサ１７６は、ステアリングホイール２のＢ方向の位置
センサとしての役割も果たしている。

【００３３】（テレスコ機構）また、制御装置１９によ
りテレスコ用のモータ１８１が所定角度だけ駆動される
と、ギヤ機構１８２及びスクリューシャフト１８４が一
体回転する。すると、スクリューシャフト１８４及びナ
ット部材１８５間の螺合により、ナット部材１８５がＡ
方向に移動し、その結果、移動コラム１２が固定コラム
１１に対し図示Ａ方向に移動する。従って、移動コラム
１２に枢支ピン２１を介して支持された揺動コラム１３
及び円筒部材２２も図示Ａ方向に一体的に移動するもの
となり、アッパシャフト１６及びセンタシャフト１５も
図示Ａ方向に一体的に移動する。これにより、ステアリ
ングホイール２が図示Ａ方向（車両前後方向）に移動
し、ステアリングホイール２の前後位置の調整がなされ
る。

【００３４】なお、モータ１８１の回転と移動コラム１
２のＡ方向の位置ひいてはステアリングホイール２のＡ
方向の位置とは、ギヤ機構１８２、スクリューシャフト
１８４、ナット部材１８５を介して一対一に関係づけら
れることになるので、モータ１８１の回転数からステア
リングホイール２のＡ方向の位置が算出でき、回転数セ
ンサ１８６は、ステアリングホイール２のＡ方向の位置
センサとしての役割も果たしている。

【００３５】次に、チルト機構１７及びテレスコ機構１
８を制御する制御装置１９について説明する。制御装置
１９は図１に示されるように、固定コラム１１の下側に
設けられている。制御装置１９はバッテリ４９により電
源が供給され、動作するようになっており、バッテリ４
９からは電源回路３９を介してマイクロコンピュータ１
９１に供給されるようになっているが、この場合、バッ
テリ電圧が変動しても常に一定の電圧がマイクロコンピ
ュータ１９１に供給されるようになっている。また、制
御装置１９はバスを介して相互に接続された入力ポート
１９２、出力ポート１９３、ＣＰＵ１９４、ＲＯＭ１９
５、ＲＡＭ１９６及びタイマ１９７を含むマイクロコン
ピュータ１９１を備える。この制御装置１９には、キー
スイッチ（オートスイッチ）３１、チルト機構１７を手
動操作により動作させるチルト用操作スイッチ３２及び
テレスコ機構１８を手動操作により動作させるテレスコ
用操作スイッチ３３が電気的に接続されている。キース
イッチ３１は、キーシリンダに車両キーが挿入された時
にＯＮ（オン）に切り換わり、車両キーがキーシリンダ
から抜かれた時にＯＦＦ（オフ）に切り換わる。チルト
用操作スイッチ３２及びテレスコ用操作スイッチ３３
は、運転者が操作可能な場所に設置され、チルト用操作
スイッチ３２はチルト機構１７１を動作させ、チルトア
ップ及びチルトダウンさせ、また、テレスコ用操作スイ
ッチ３３はテレスコ機構１８１を動作させて、ステアリ
ングホイール２の位置を前後に移動させるものである。

【００３６】これらのスイッチによる信号は、増幅回路
１９８ａ〜１９８ｃを介してそれぞれ入力ポート１９２
からＣＰＵ１９４に入力されるように構成されている。
また、これらの信号を受けて出力ポート１９３からはチ
ルト用モータ駆動回路（ドライバ回路）１９９ａ及びテ
レスコ用モータ駆動回路（ドライバ回路）１９９ｂを介
して、それぞれチルト用のモータ１７１及びテレスコ用
のモータ１８１に、信号が出力されるように構成されて
いる。モータ１７１，１８１を駆動するドライバ回路は
高速切り換えが行えるＦＥＴ４１〜４８が使用されて、
モータ１７１，１８１をデューティ比によるパルス信号
で制御するようになっている。

【００３７】また、モータ１７１，１８１にはモータ回
転数を検知する回転数センサが設けられており、検出し
た信号（正弦波）はパルス検出回路１９８ｄ、入力ポー
ト１９２で波形整形されて矩形波となり、その矩形波が
マイクロコンピュータ１９１へと入力される。この回転
数センサは、前述のようにステアリングホイール２の位
置センサとしても機能している。

【００３８】ＲＯＭ１９５は、図６に示される後述する
プログラムを記憶し、ＣＰＵ１９４は、そのプログラム
を実行する。ＲＡＭ１９６はプログラムの実行に必要な
変数データを一時的に記憶するものである。

【００３９】次に、制御装置１９の処理について説明す
る。尚、チルト機構１７のモータ１７１とテレスコ機構
１８のモータ１８１の制御は基本的に同じであるので、
ここではその制御概要を説明する。まず第一の例とし
て、請求項１に記載の発明を上位概念とした請求項２に
記載の発明を採用した場合の制御装置１９の処理につい
て図６により説明する。

【００４０】まず、ステップ１０１においてスイッチ操
作がなされたか、つまり、チルト用スイッチ３２または
テレスコ用スイッチ３３の何れかが操作されたか、また
は車両キーをキーシリンダから抜き差しの操作がなさ
れ、キースイッチ３１の状態が変化したが判定される。
次に運転者によりチルト用スイッチ３２またはテレスコ
用スイッチ３３の何れかが操作された場合には手動モー
ドを設定し、また、キーシリンダからの車両キーの抜き
差しの場合には自動モードが設定される。そして、ステ
ップ１０２ではモードが手動モードであるか否かが判定
される。手動モードである場合にはステップ１０３で手
動用目標速度の読み込みがなされ、手動モードでなく自
動モードである場合には、ステップ１０４で自動用目標
速度の読み取りがなされる。この２つの手動用及び自動
用目標速度は予めモータが一定の速度となるようにモー
タ回転数がＲＡＭ１９６に記憶されており、手動用では
微調整が容易に行えるように低速の回転速度ＶHD（７０
０ｒｐｍ）が速度Ｖ0 に設定され、また、自動モードの
場合にはステアリングホイール２を速く動かし、速い時
間で乗降性の確保ができるように高速の回転速度ＶOT
（１４００ｒｐｍ）が速度Ｖ0に設定される。

【００４１】その後、ステップ１０５では、モータ１７
１，１８１のそれぞれの実速度ＶMが回転数センサ１７
６，１８６により検出され、実速度と目標速度との速度
偏差ΔＶ（＝ＶM −Ｖ0 ）が算出される。ステップ１０
６で速度偏差ΔＶが正か負かが判定され、負の場合には
ステップ１０７を行い、正の場合にはステップ１０８を
行う。ステップ１０７ではモータ回転速度が目標制御速
度よりも遅いために、負荷に対してデューティを少しず
つ上昇させる。つまり、基準デューティにオンデューテ
ィを加えたものを駆動デューティＤＴとして、デューテ
ィ比が５０〜１００％で変化するようする（図７参
照）。ここで、基準デューティとはモータ駆動を行うパ
ルス信号のデューティ比が５０％であることを示してお
り、デューティ比５０％でモータを駆動した場合での負
荷を検知し、モータ回転数が一定となるようにデューテ
ィ制御する。また、オンデューティとは、図８に示され
るように速度偏差の偏差量とデューティ比（最大が５０
％）に対応させたものであり、このオンデューティは自
動モードと手動モードで変化割合が異なり、自動モード
の場合の方が手動モードより高速でモータが回転できる
デューティ比になるよう設定してある。

【００４２】ステップ１０８ではモータ回転速度が目標
制御速度に比べて速いために、基準デューティからオン
デューティを引いたデューティ比を駆動デューティＤＴ
とすることでモータ回転数を減らし、ステップ１０９で
はステップ１０７，１０８で設定されたデューティ比で
パルス信号を制御装置１９に出力しモータ１７１，１８
１を駆動する。つまり、チルト機構１７の駆動の場合に
はモータ１７１を駆動し、テレスコ機構１８の場合には
モータ１８１を駆動して、次のステップ１１０ではモー
タ１７１，１８１の実速度Ｖｍ１を再度読み込みを行
い、ステップ１１１でモータ実速度Ｖｍ１が目標制御速
度と一致するか否かを判定する。

【００４３】ここで、モータ実速度Ｖｍ１が目標制御速
度になっていない場合には目標制御速度に合わせるため
に、ステップ１０５に戻り、ステップ１０５からステッ
プ１１０までの同じ処理を繰り返すが、モータ実速度Ｖ
ｍ１が目標制御速度と一致する場合にはステップ１１２
を行う。ステップ１１２では、ステアリングホイール２
を可動させるチルト機構１７の揺動コラム１３またはテ
レスコ機構１８の移動コラム１２が可動範囲の限界（終
端）に達したか否かが判定される。ここで可動範囲の限
界となる端部の検出は、モータ１７１または１８１に駆
動信号を出力しても所定時間内に回転数センサ１７６，
１８６からの信号が現われない場合に，可動限界の端部
に到達したものと判断し、端部に到達していない場合に
は制御を続けるが、端部に到達した場合には制御を終了
する。

【００４４】上記第一の例においてモ−タドライバ部に
ＦＥＴを用いたことにより、高速でモータの回転方向の
切り換えができ、デューティ制御が可能となる。

【００４５】また、自動モードのときには高速でモータ
を駆動し、早いタイミングで乗降性の確保ができると共
に、また、手動モードの場合には低速でモータが駆動さ
れることから、運転者にとって操作フィーリングが良い
ものとなる。

【００４６】次に、第二の例として、請求項３に記載の
発明を上位概念とした請求項４、請求項５、請求項６に
記載の発明を採用した場合の制御装置１９の処理例の概
要について図９により説明する。

【００４７】まず、ステップ２０１において、制御開始
前の処理として、作動開始時のステアリングホイール２
の位置の読み込みと作動終了時の停止目標位置が入力さ
れる。また、ステアリングホイール２の位置によるモー
タ１７１，１８１の目標速度Ｖ0が予め読み込まれる。
この目標速度Ｖ0は、チルト機構１７，テレスコ機構１
８の可動範囲の両終端近傍では、両終端に向けて徐々に
減少するように設定してある（図１０参照）。

【００４８】そして、次のステップ２０２よりモータ１
７１，１８１の制御ルーチンに入る。まず、現在のステ
アリングホイール２の位置とモータ１７１，１８１のそ
れぞれの実速度ＶMが回転数センサ１７６，１８６によ
り検出される。そしてステップ２０３で、現在のステア
リングホイール２の位置により、モータの目標速度Ｖ0
が設定される。この目標速度は、ステアリングホイール
２の位置が、作動開始位置から所定の位置まではゼロか
ら徐々に増加するように優先的に設定し直され（図１１
参照）、また、制御終了時の停止目標位置から所定量手
前の位置に達しているときは、その位置から停止目標位
置にかけて徐々に減少させ、停止目標位置でゼロになる
ように優先的に設定し直される(図１２参照)。ステップ
２０４では、モータの実速度と目標速度との速度偏差Δ
Ｖ（＝ＶM−Ｖ0）が算出され、ステップ２０５では、速
度偏差ΔＶをもとに、次にモータに与える適正な駆動デ
ュ−ティＤＴ（＝ΔＶ・Ｋ＋ＤＴ0）が算出される。こ
こで、Ｋは比例定数、ＤＴ0は現在モータに与えられて
いた駆動デュ−ティである。駆動デューティＤＴは０％
〜１００％の範囲で変化する。ステップ２０６では、ス
テップ２０５で設定されたデュ−ティ比でパルス信号を
制御装置１９に出力しモータ１７１，１８１を駆動す
る。

【００４９】次にステップ２０７では、ステアリングホ
イール２の位置が停止目標位置に達したか否かが判定さ
れる。停止目標位置に達していれば本制御は目的を達し
たことになるが、後述する端部処理を行うため、次のス
テップ２０８へ進む。停止目標位置に達していなければ
ステアリングホイール２を次の位置へ進ませるためにス
テップ２０２に戻り、ステップ２０２からステップ２０
７までの処理を繰り返し、制御を続ける。

【００５０】ステップ２０８では、ステアリングホイー
ル２の位置が可動範囲の終点に達しているか否かが判定
される。可動範囲の終点に達していなければ、そのまま
制御を終了する。可動範囲の終点に達していれば、ステ
ップ２０９の端点処理を施してから制御を終了する。こ
こで、端点処理とは、ステアリングホイール２の位置が
可動範囲の終点にて放置されることを回避するために、
ステアリングホイール２の位置を可動範囲の終点から所
定の位置まで戻す処理をいう。端点処理はモータを反転
させる逆向きのパルス信号を所定のデューティ比で制御
装置１９に出力し、ステアリングホイール２が所定の位
置に戻るまでモータを反転駆動させることにより行う
（図１３参照）。

【００５１】上記第二の例においても、モータドライバ
部にＦＥＴを用いてデューティ制御を可能としている。

【００５２】また、ステアリングホイールの位置が可動
範囲の終端位置に近づくと、モータの回転速度が抑えら
れ、終端位置での機械的固着が防止できる。さらに、端
点処理を行うため、終端位置での放置がなくなり、バッ
テリ電圧の低下による終端位置での機械的固着の問題も
解消することができる。

【００５３】加えて、ステアリング装置作動開始時に、
モータ速度が急激に上昇することがなくなり、ステアリ
ング位置調整機構中のネジ機構部及びギヤ機構部のバッ
クラッシ等の存在による打音や衝撃音の発生を抑えるこ
とができる。

【００５４】

【効果】本発明によれば、ステアリングホイールの位置
調整を行うステアリング位置調整機構と、該ステアリン
グ位置調整機構を駆動するモータと、該モータの回転速
度を検知する回転数センサと、前記ステアリング位置調
整機構を作動時に予め設定された前記モータの目標速度
と前記回転数センサからの実速度との偏差を演算し偏差
に応じて前記モータに通電する信号のデューティ比を変
え速度制御を行い、前記モータへの通電電流を可変にす
るモータ駆動回路を有する制御装置とを具備したステア
リング位置調整制御装置において、前記モータは駆動回
路のＦＥＴにより駆動され、一定回転速度になるよう制
御されるようにしたので、モ−タはＦＥＴにより高速で
モータの回転方向の切り換えができ、デューティ制御が
可能となる。しかも、モータのドライバ部にリレ−を用
いた場合のような切り換え音は発生せず、モータ作動時
には静かなものとなり静粛性が向上する。このため、こ
の装置を高級車にも適用することもできる。

【００５５】また、制御装置は車両から車両キーが抜か
れたかを検知し自動で前記ステアリングホイールの位置
を移動させる自動モードと、前記操作スイッチの操作に
より前記ステアリングホイールの位置を移動させる手動
モードと、前記自動モードであるか前記手動モードであ
るかを判別するモード判別手段と、該モード判別手段に
より前記自動モードのときには高速の目標回転数を設定
し、前記手動モードのときには低速の目標回転数を設定
する目標回転数設定手段とを備え、目標回転数になるよ
うに前記モータの制御を行うものとすれば、自動モード
のときには高速でモータを駆動し、早いタイミングで乗
降性の確保ができると共に、また、手動モードの場合に
は低速でモータが駆動されることから、操作性の良いス
テアリング位置調整制御装置となる。また、この装置で
手動モードの場合には、スイッチ操作を何度も必要とせ
ず、１回のスイッチ操作で必要な位置まで操作すること
ができるようになり、操作フィーリングが良いものとな
る。

【００５６】また、さらにモータの回転数センサをステ
アリングホイールの位置センサとしても機能させること
により、ステアリングホイールの位置に応じたモータ速
度の制御が可能となる。その結果、ステアリングホイー
ルの位置が可動範囲の終端位置に近づくとモータの回転
速度を抑えストッパへの急激な衝突を避け、終端位置で
の機械的固着を防止できるし、さらに、端点処理の実施
により、終端位置での放置を回避することもでき、バッ
テリ電圧の低下による終端位置での機械的固着の問題も
解消できる。加えて、ステアリング装置作動開始時のモ
ータ速度の急激な上昇を抑えることができ、ステアリン
グ位置調整機構中のネジ機構部及びギヤ機構部のバック
ラッシ等の存在による打音や衝撃音の発生を抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態におけるステアリング位
置調整制御装置の要所部分断面を示した側面図である。

【図２】 本発明の一実施形態におけるステアリング位
置調整制御装置の上視図である。

【図３】 図１に示すチルト用のモータ断面図である。

【図４】 本発明の一実施形態におけるステアリング位
置調整制御装置の軸方向断面の下視図である。

【図５】 本発明の一実施形態における制御装置とのつ
ながりを示す接続図である。

【図６】 本発明の一実施形態における制御装置の処理
を示すフローチャートである。

【図７】 本発明の一実施形態におけるモータトルクと
回転速度を示す図である。

【図８】 本発明の一実施形態における速度変化量とデ
ューティ比との対応図である。

【図９】 本発明の一実施形態における制御装置の処理
を示すフローチャートである。

【図１０】 本発明の一実施形態におけるステアリング
ホイールの位置とモータの目標回転速度を示す図であ
る。

【図１１】 本発明の一実施形態におけるステアリング
ホイールの作動開始位置近傍でのモータの目標回転速度
を示す図である。

【図１２】 本発明の一実施形態におけるステアリング
ホイールの停止目標位置近傍でのモータの目標回転速度
を示す図である。

【図１３】 本発明の一実施形態におけるステアリング
ホイールの可動範囲の終端位置での端点処理を示す図で
ある。

【符号の説明】

２ ステアリングホイール １７ チルト機構（ステアリング位置調整機構） １８ テレスコ機構（ステアリング位置調整機構） １９ 制御装置 ３２ チルト用スイッチ（操作スイッチ） ３３ テレスコ用スイッチ（操作スイッチ） ４１〜４８ ＦＥＴ １７１ チルト用のモータ １７６，１８６ 回転数センサ(位置センサ) １８１ テレスコ用のモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 正和 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの位置調整を行う
   ステアリング位置調整機構と、前記ステアリング位置調
   整機構を駆動するモータと、前記モータの回転速度を検
   知する回転数センサと、前記ステアリング位置調整機構
   を作動時に予め設定された前記モータの目標速度と前記
   回転数センサからの実速度との偏差を演算し偏差に応じ
   て前記モータに通電する信号のデューティ比を変え速度
   制御を行い、前記モータへの通電電流を可変にするモー
   タ駆動回路を有する制御装置とを具備したステアリング
   位置調整制御装置において、 前記モータは駆動回路のＦＥＴにより駆動され、一定回
   転速度になるように制御されることを特徴とするステア
   リング位置調整制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置は車両から車両キーが抜か
   れたかを検知し自動で前記ステアリングホイールの位置
   を移動させる自動モードと、操作スイッチの操作により
   前記ステアリングホイールの位置を移動させる手動モー
   ドと、前記自動モードであるか前記手動モードであるか
   を判別するモード判別手段と、前記モード判別手段によ
   り前記自動モードのときには高速の目標回転数を設定
   し、前記手動モードのときには低速の目標回転数を設定
   する目標回転数設定手段とを備え、目標回転数となるよ
   うに前記モータの制御を行うことを特徴とする請求項１
   に記載のステアリング位置調整制御装置。
3. 【請求項３】 ステアリングホイールの位置調整を行う
   ステアリング位置調整機構と、前記ステアリング位置調
   整機構を駆動するモータと、前記ステアリングホイール
   の位置を検知する位置センサと、前記モータの回転速度
   を検知する回転数センサと、前記ステアリングホイール
   の位置により前記モータの目標速度が予め設定され、前
   記ステアリング位置調整機構を作動時に前記位置センサ
   からの実位置による前記モータの前記目標速度と前記回
   転数センサからの実速度との偏差を演算し偏差に応じて
   前記モータに通電する信号のデューティ比を変え速度制
   御を行い、前記モータへの通電電流を可変にするモータ
   駆動回路を有する制御装置とを具備したステアリング位
   置調整制御装置において、前記モータは駆動回路のＦＥ
   Ｔにより駆動され、前記ステアリングホイールの位置に
   より設定される前記目標速度になるように制御されるこ
   とを特徴とするステアリング位置調整制御装置。
4. 【請求項４】 前記モータの前記目標速度は、作動停止
   時、前記ステアリングホイールの停止目標位置より所定
   量手前の位置から停止目標位置にかけて徐々に減少する
   ように設定することを特徴とする請求項３に記載のステ
   アリング位置制御装置。
5. 【請求項５】 前記モータの前記目標速度は、作動開始
   時、前記ステアリングホイールの作動開始位置より所定
   量の位置まで徐々に増加するよう設定することを特徴と
   する請求項３に記載のステアリング位置制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御装置は、前記ステアリングホイ
   ールの位置が前記ステアリング位置調整機構の可動範囲
   の終点にて停止時に、前記ステアリングホイールの位置
   を所定量だけ可動範囲の終点から戻すように前記モータ
   の制御を行うことを特徴とする請求項３に記載のステア
   リング位置制御装置。