JP2003261046A - 操舵装置の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造ラインに混在する複数種の操舵装置の挙
動検査を、車両への搭載前に、簡易に、しかも確実に行
わせ得る検査装置を提供する。 【解決手段】 検査制御部２の特性格納部23に複数種の
制御特性を格納しておき、入力操作部24に含まれる指定
手段の操作により、トルクセンサ11及び操舵モータ12を
備える操舵装置１の種別が指定されたとき、検査制御部
２は、特性格納部23に格納された制御特性から操舵装置
１の種別に対応する制御特性を選択し、この制御特性に
従ってトルクセンサ11の検出トルクに応じて操舵モータ
12を駆動し、操舵装置１の挙動を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵装置の製造ラ
インにおいて、車両への搭載前の操舵装置の挙動を検査
すべく用いられる検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングホイール等の操舵手段の操
作に応じて操舵アクチュエータを動作させ、この操舵ア
クチュエータの発生力を舵取機構に加えて操舵を補助す
るパワーステアリング装置は、操舵に要するドライバの
労力負担を軽減し、快適な操舵感を実現するものとし
て、近年、多くの自動車に装備されている。

【０００３】このようなパワーステアリング装置は、操
舵手段と舵取機構とを連絡する操舵コラムの中途に、操
舵手段に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ
を組み込み、また前記操舵コラム又は舵取機構の中途
に、電動モータ等の操舵補助力を発生する操舵アクチュ
エータを組み込んで操舵装置を構成し、この操舵装置を
車両に組み付けた後、当該車両に装備された操舵制御部
の入力側に前記トルクセンサを、同じく出力側に前記操
舵アクチュエータを夫々接続して構成される。

【０００４】操舵制御部には、操舵トルクと操舵補助力
との対応関係を示す制御特性が、演算式又はマップの形
で記憶させてあり、操舵制御部は、トルクセンサにより
検出される操舵トルクを前記制御特性に適用して操舵補
助力を求め、求められた操舵補助力を得るべく出力側の
操舵アクチュエータに動作指令を発し、該操舵アクチュ
エータを動作せしめる制御動作を行う。また、操舵制御
部には、車速、ヨーレート、横加速度等、車両の走行状
態を示す各種の検出値が与えられており、これらの検出
値を用いて制御特性を補正することにより、走行状態に
応じた操舵補助が行われるようにしてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如きパワ
ーステアリング装置においては、前述の如く、操舵トル
クを検出するトルクセンサ及び操舵力を発生する操舵ア
クチュエータを組み込んで操舵装置を構成した後、この
操舵装置が正しい挙動を示すか否かを、車両への搭載前
に検査する必要がある。

【０００６】この検査は、トルクセンサの検出トルクの
良否、操舵アクチュエータの動作状態の良否等、構成部
材の動作状態の良否を個々に判定する程度の簡易な検査
で済ませることも可能であるが、より望ましくは、車両
に搭載された後、前述したパワーステアリング装置とし
ての動作下にて所定の挙動がなされるか否かを確かめる
詳細な検査を行うのが望ましい。

【０００７】しかしながら、以上の如き操舵装置をパワ
ーステアリング装置として動作させるための制御特性
は、搭載される車種毎に異なるのが一般的であり、複数
種の操舵装置が混在する製造ラインにおいて、個々の操
舵装置に対して詳細な検査を実施するために多大の手間
を要し、生産性の向上を阻害する要因となっている。

【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、製造ラインに混在する複数種の操舵装置を対象
とし、車両への搭載前にパワーステアリング装置として
の動作下での挙動を調べる検査を、簡易に、しかも確実
に行わせ得る検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
操舵装置の検査装置は、操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ及び操舵力を発生する操舵アクチュエータを備える
複数種の操舵装置を、車両への搭載前に検査すべく用い
る検査装置において、前記トルクセンサの検出トルクに
基づいて前記操舵アクチュエータを動作させるための制
御特性を、前記操舵装置の種別に応じて変更可能に構成
された検査制御部を備えることを特徴とする。

【００１０】本発明においては、検査対象となる操舵装
置の種別に応じて検査制御部内にて制御特性を変更し、
該検査制御部は、入力として与えられるトルクセンサの
検出トルクから、上記の如く変更された制御特性に従っ
て操舵アクチュエータに動作指令を発する制御動作を行
い、この動作指令に従う操舵アクチュエータの動作が良
好になされるか否かを検査する。

【００１１】また本発明の第２発明に係る操舵装置の検
査装置は、第１発明における検査制御部が、前記トルク
センサの検出トルクに対する前記操舵アクチュエータの
複数種の制御特性を、前記操舵装置の種別に対応させて
格納してある特性格納部と、検査対象となる操舵装置の
種別を指定する指定手段と、該指定手段による指定に応
じて、前記特性格納部から対応する制御特性を選択する
選択手段と、該選択手段により選択された制御特性に従
って前記操舵アクチュエータを動作させるアクチュエー
タ制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１２】この発明においては、検査制御部が、指定
手段の指定により検査対象となる操舵装置の種別を認識
し、この種別に対応する制御特性を特性格納部から選択
し、選択された制御特性に従って操舵装置の検査を実施
して、対象となる操舵装置の種別に応じた所望の検査を
誤りなく行わせる。指定手段による操舵装置の種別の指
定は、オペレータの手動操作によって行ってもよく、操
舵装置の製造工程を管理するプロセスコンピュータから
の入力により行ってもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る操舵
装置の検査装置（以下本発明装置という）による検査の
実施状態を示す模式的ブロック図である。

【００１４】図中１は、検査対象となる操舵装置であ
り、該操舵装置は１、操舵手段と操舵機構とを連絡する
操舵コラム10の中途に、操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ11及び操舵アクチュエータとしての操舵モータ12を
備えて構成されている。前記操舵コラム10は、操舵手段
としてのステアリングホイール（図示せず）の連結部を
上端に有する入力軸13と、操舵機構（図示せず）に下端
を連結される出力軸14とを備えている。

【００１５】入力軸13と出力軸14とは、操舵コラム10の
中途部において突き合わせ、入力軸13に加わる軸回りの
回転トルク（操舵トルク）に応じて捩れ変形する細径の
トーションバー（図示せず）を介して連結されている。
前記トルクセンサ11は、前記トーションバーの捩れに伴
う入力軸13と出力軸14との相対角変位を媒介として前記
操舵トルクを得るべく、両軸13，14の突き合わせ部に構
成されている。

【００１６】前記操舵モータ12は、トルクセンサ11より
も下位置に配され、ウォームギヤ式等の適宜の形式の減
速手段を介して出力軸14の中途に伝動構成されており、
操舵モータ12の回転力が、出力軸14を介して図示しない
操舵機構に伝達され、該操舵機構の動作によりなされる
操舵を補助する構成となっている。

【００１７】本発明装置は、以上の如く構成された操舵
装置１を検査対象とし、前記トルクセンサ11の検出トル
クに応じて前記操舵モータ12を動作させるための検査制
御部２を備えている。検査制御部２は、演算処理部とし
てのＣＰＵ（Central Processing Unit ）20、検査の実
施手順を記憶させてあるＲＯＭ（Read Only Memory）2
1、検査の過程で発生する変数値（初期設定される値、
演算途中の値を含む）を一時記憶するＲＡＭ（Random A
ccess Memory）22を備えるコンピュータとして構成され
ており、更に、検査の実施に際して使用する複数種の制
御特性を格納してある特性格納部23、各種の入力のため
に操作される入力操作部24、及び運転状態を表示するた
めの表示部25が備えられている。

【００１８】また検査制御部２には、前記トルクセンサ
11による検出トルクが、操舵装置１の各部の状態を検出
する各種のセンサの出力と共に、入出力インターフェイ
ス26を介して与えられている。また検査制御部２の出力
は、入出力インターフェイス26を介して前記操舵モータ
12に与えられている。

【００１９】図２は、検査制御部２の外観の一例を示す
正面図であり、検査制御部２は、前記ＣＰＵ20、ＲＯＭ
21、ＲＡＭ22及び特性格納部23を内蔵する筐体30の前面
パネル31に、前記トルクセンサ11を接続するためのセン
サ入力コネクタ32、前記操舵モータ12への出力のための
出力コネクタ33、及びモータ電源の入力のためのＤＣ入
力コネクタ34を備えている。

【００２０】また前面パネル31には、検査対象となる操
舵装置１の種別を含めて、検査条件を指定するための指
定手段35が設けられている。図示の指定手段35は、16個
のバイナリー入力端子として構成されており、これらの
うちの４つが操舵装置１の指定のために使用され、４ビ
ットのバイナリー指定により、16種類の操舵装置１の指
定が可能となっている。

【００２１】更に前面パネル31には、外部入出力コネク
タ36、状態表示ＬＥＤ37及び電源スイッチ38が配してあ
る。なお、図中の39は、筐体30の内部冷却のための吸気
ファンである。外部入出力コネクタ36は、特性格納部23
に格納する制御特性を含む各種のパラメータの設定を行
うためのコンピュータとの接続に使用されるコネクタで
あり、前記コンピュータの操作により設定されたパラメ
ータは、外部入出力コネクタ36及び入出力インターフェ
イス26を介して検査制御部２に入力され、特性格納部23
に格納される。

【００２２】なお、図１に示す入力操作部24は、前面パ
ネル31に設けられた指定手段35と、外部入出力コネクタ
36に接続されたコンピュータに備えられたキーボード、
マウス等の入力手段とが対応し、同じく表示部25は、前
面パネル31に設けられた状態表示ＬＥＤ37と、外部入出
力コネクタ36に接続されたコンピュータに備えられたＣ
ＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示手段とが
対応する。

【００２３】図３は、制御特性の設定方法の説明図であ
る。図３（ａ）は、トルクセンサ11からの入力として与
えられる操舵トルクの検出値と、操舵モータ12に供給す
るモータ電流との対応関係を示す制御特性を示してお
り、この制御特性は、図中に白丸により示す６点（Ｐ₁
〜Ｐ₆ ）の座標を与えることにより、これらを連結した
マップとして設定される。なお、原点Ｐ₀ は固定点とし
て取り扱い、トルクセンサ11からの入力が負となる逆向
きの操舵に対しては、図３（ａ）に示す特性を左右反転
した制御特性が設定される。

【００２４】図３（ｂ）は、制御の応答性を確保するた
めに必要なＰＷＭ制御特性の補正用マップを示してい
る。この補正用マップは、図中に白丸により示す４点
（ｐ₁ 〜ｐ₄ ）の座標を与えることにより設定される。
この場合においても、原点ｐ₀ は固定点として取り扱
う。

【００２５】特性格納部23は、電源遮断時にも記憶内容
を保持するＥＥＰＲＯＭを用い、例えば、16種類の操舵
装置１の夫々に対する個別の設定のために各25ワードを
振り分け、全種類の操舵装置に共通の設定のために残り
の領域を振り分けて、 512ワードのパラメータ設定領域
を確保して構成され、図３に示す如く設定される制御特
性は、各点２ワードの12ワードを用い、同じくＰＷＭ補
正用マップは、各点２ワードの８ワードを用いて特性格
納部23に格納される。残りのワードは、運転状態でのモ
ータ電流の上限値を示すトリップ電流の設定、操舵方向
の設定、操舵モータ12と出力軸14との間に介装されるク
ラッチの係断制御を行うか否かの設定等に用いられる。

【００２６】全種類の操舵装置に共通のパラメータ設定
領域は、例えば、トルクセンサ11、操舵モータ12等、操
舵装置１の各部の異常判定のための基準値、イグニッシ
ョンオン時におけるＰＷＭ幅の漸増特性、異常発生時に
おけるＰＷＭ幅の漸減特性、及びフィードバック定数
（比例時定数、微分時定数、積分時定数）の設定に用い
られる。

【００２７】図４は、検査制御部２の動作内容を示すフ
ローチャートである。以上の如くパラメータの設定がな
された検査制御部２は、検査ステージに設置された操舵
装置１に備えられたトルクセンサ11をセンサ入力コネク
タ32に接続し、同じく操舵モータ12を出力コネクタ33に
接続すると共に、ＤＣ入力コネクタ34を電源に接続して
動作可能な状態となり、その後の電源スイッチ38のオン
操作に応じて動作を開始する。

【００２８】検査制御部２は、まず、指定手段35により
前述の如く指定される検査対象となる操舵装置１の種別
を認識し（ステップ１）、次いで、指定手段35により指
定されるイグニッションのオンオフ状態を確認し（ステ
ップ２）、操舵装置１の種別を認識しつつオン状態とな
るまで待機する。

【００２９】この待機状態において検査制御部２は、表
示部25を構成する状態表示ＬＥＤ37に点滅指令を発し、
該状態表示ＬＥＤ37を、例えば、０．５秒周期にて点滅
させて待機状態にあることをオペレータに報知する。こ
の間、オペレータは、検査対象となっている操舵装置１
の種別を確認し、指定手段35の指定操作をやり直すこと
ができる。なお、ステップ２でのイグニッションのオン
オフは、エンジン起動のためのイグニッションキーの操
作ではなく、検査制御部２に制御動作を開始させるため
のトリガー信号を与える操作である。

【００３０】イグニッションがオン状態とされたとき、
検査制御部２は、一連の制御動作を開始し、特性格納部
23に格納された複数種の制御特性から、検査対象となっ
ている操舵装置１の種別に対応する制御特性を選択する
（ステップ３）。また、イグニッションのオン状態とさ
れたとき、前記操舵装置１の入力軸13には、適宜の駆動
手段により、予め定められた手順に従って回転トルク
（操舵トルク）が付加され、操舵装置１の検査が開始さ
れる。なおこのとき、検査制御部２は、表示部25を構成
する状態表示ＬＥＤ37に点灯指令を発し、該状態表示Ｌ
ＥＤ37を、連続点灯せしめ、検査が開始されたことをオ
ペレータに報知する。

【００３１】制御特性の選択を行った検査制御部２は、
前記トルクセンサ11による検出トルクを取込み（ステッ
プ４）、選択された制御特性に従って前記検出トルクに
対応する操舵モータ12のモータ電流を決定し（ステップ
５）、該操舵モータ12が接続された出力コネクタ33か
ら、ＤＣ入力コネクタ34に与えられるＤＣ入力を電源と
して制御出力（ＰＷＭ出力）を発し、前記操舵モータ12
を、ステップ５において決定されたモータ電流にて駆動
せしめる動作をなす（ステップ６）。なお、イグニッシ
ョンがオン状態となった直後は、特性格納部23に設定さ
れたＰＷＭ幅の漸増特性に従って前記制御出力を漸増せ
しめ、操舵モータ12の急激な負荷の増大を防止する。

【００３２】次いで検査制御部２は、対象となる操舵装
置１に対して一連の検査が終了したか否かを調べ（ステ
ップ７）、未終了と判定された場合、ステップ４に戻
り、新たな検出トルクに基づき、選択された制御特性に
従って操舵モータ12を駆動する手順を繰り返し、検査終
了と判定された場合、一連の動作を終了する。

【００３３】なお、以上の動作の間に検査制御部２は、
トルクセンサ11からの入力、操舵モータ12への出力を監
視し、特性格納部23に設定された異常判定のための基準
値と比較する異常判定動作を併せて行い、この結果、異
常が発生していると判定された場合には、操舵モータ12
への制御出力を停止して一連の動作を終了する。なおこ
のとき、特性格納部23に設定された異常発生時における
ＰＷＭ幅の漸減特性に従って前記制御出力を漸減せし
め、操舵モータ12の急停止を防止する。またこのとき検
査制御部２は、表示部25を構成する状態表示ＬＥＤ37に
点滅指令を発し、該状態表示ＬＥＤ37を、例えば、０．
１秒周期にて点滅させて、異常が発生したことをオペレ
ータに報知する。

【００３４】なお以上の実施の形態においては、検査対
象となる操舵装置１の種別を指定する指定手段35を、最
大16種類の指定が可能に構成したが、これよりも多くの
種別の指定をなし得るようにすることも可能である。ま
た指定手段35は、前述したバイナリー入力による指定に
限らず、例えば、外部入出力コネクタ36に接続されたコ
ンピュータに備えられた入力手段の操作により指定する
等、適宜の指定方法を採用することが可能である。

【００３５】また以上の実施の形態においては、操舵力
を発生する操舵アクチュエータとしてモータを用いた場
合について述べたが、油圧シリンダ等、他の操舵アクチ
ュエータを備える操舵装置においても本発明の適用が可
能であることは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明装置において
は、検査対象となる操舵装置の種別の指定に応じて検査
制御部内にて対応する制御特性が選択され、この制御特
性に従って操舵アクチュエータを動作させて操舵装置の
検査が行われるから、製造ラインに混在する複数種の操
舵装置を対象とする所望の検査を、簡易に、しかも確実
に行わせることが可能となる等、本発明は優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置による検査の実施状態を示す模式的
ブロック図である。

【図２】検査制御部の外観の一例を示す正面図である。

【図３】制御特性の設定方法の説明図である。

【図４】検査制御部の動作内容を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 操舵装置 ２ 検査制御部 11 トルクセンサ 12 操舵モータ（操舵アクチュエータ） 23 特性格納部 35 指定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横江 雅彦 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 藤川 仁 徳島県徳島市東沖洲二丁目26番７ 徳島電 制株式会社内 Ｆターム(参考） 2G024 AD42 BA11 CA12 EA12 3D032 CC28 DA15 3D033 CA16 CA28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵トルクを検出するトルクセンサ及び
   操舵力を発生する操舵アクチュエータを備える複数種の
   操舵装置を、車両への搭載前に検査すべく用いる検査装
   置において、 前記トルクセンサの検出トルクに基づいて前記操舵アク
   チュエータを動作させるための制御特性を、前記操舵装
   置の種別に応じて変更可能に構成された検査制御部を備
   えることを特徴とする操舵装置の検査装置。
2. 【請求項２】 前記検査制御部は、 前記トルクセンサの検出トルクに対する前記操舵アクチ
   ュエータの複数種の制御特性を、前記操舵装置の種別に
   対応させて格納してある特性格納部と、 検査対象となる操舵装置の種別を指定する指定手段と、 該指定手段による指定に応じて、前記特性格納部から対
   応する制御特性を選択する選択手段と、 該選択手段により選択された制御特性に従って前記操舵
   アクチュエータを動作させるアクチュエータ制御手段と
   を備える請求項１記載の操舵装置の検査装置。