JP2006256482A - 車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転開始時のハンドルロック解除および運転終了時のハンドルロックを良好に補助する車両の操舵装置を提供すること。
【解決手段】 電動モータ１５は、その回動により、ハンドル１１の回動操作をアシストする。ステアリングロック機構１４は、ステアリングシャフト１２の外周面に設けたロック溝へのロックバーの侵入により、ハンドル１１をロックする。イグニッションキーＩＧＫの抜き取り直後に、電動モータ１５を作動させてシャフト１２を回動することにより、ロックバーのロック溝に対する侵入を確実に行う。キーＩＧＫの挿入直後に、電動モータ１５を作動させてシャフト１２を回動することにより、ロックバーのロック溝からの引き抜きを補助する。このステアリングロック機構１４のロック状態およびロック解除状態は、電動モータ１５の作動に伴う回転角速度ωに基づいて判定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハンドルの操舵操作を電動モータの回転によりアシストする車両の操舵装置に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に示されているように、ステアリングシャフトの外周面上に周方向に沿って１箇所または複数個所に設けたロック溝と、ステアリングシャフトのロック溝に設けられた軸方向位置にて同シャフトの外周面上に対向しスプリングによってステアリングシャフトに径方向内側に向けて付勢されたロックバーと、キーシリンダに挿入されたイグニッションキーの回動に連動してロックバーのステアリングシャフトの径方向内側への変位を規制しまたは許容するカム機構とを備え、ロック状態にてハンドルの回動を禁止するとともに、ロック解除状態にてハンドルの回動を許容するステアリングロック機構はよく知られている。

このステアリングロック機構においては、イグニッションキーをキーシリンダに挿入してイグニッションスイッチをオンさせる方向へ回動させると、カム機構がロックバーをステアリングシャフトの径方向外側に変位させてロックバーの先端をステアリングシャフトの外周面から離れて位置するロック解除位置に保持し、ハンドルの回動を許容する。一方、イグニッションキーをキーシリンダから引き抜くために前記回動位置から前記と反対方向に同キーを回動したとき、カム機構がロックバーをロック解除位置に保持することを解除してロックバーのステアリングシャフトの径方向内側への変位を許容するので、ロックバーがスプリングの付勢力によってロック溝に侵入して、ハンドルの回動を禁止する。

しかし、上記従来の装置にあっては、運転者が、車両の運転を終了し、イグニッションキーをイグニッションスイッチをオンさせる方向と反対方向に回動した後にキーシリンダから引き抜いたとしても、ロックバーの先端面がロック溝に対向していない場合には、ロックバーの先端面がステアリングシャフトの外周面に当接して、同バーの先端部がロック溝に侵入しないので、ハンドルが完全にはロックされない。この状態で、ハンドルを回動させれば、ステアリングシャフトの設けたロック溝がロックバーの先端部位置まで回動した時点で、ロックバーの先端部はロック溝に侵入してハンドルは完全にロックされるので、車両の盗難が防止される。しかしながら、前記のようなハンドルの回動操作は運転者にとって面倒である。

また、一方では、運転者がイグニッションキーをキーシリンダに挿入するとともに回動して車両を始動させる場合、ロックバーがロック溝に侵入した状態ではロックバーの外周面とロック溝の内周壁との接触摩擦により、ロックバーをロック溝から引き抜くためにイグニッションキーの回動操作に多少の力が必要な場合があり、同キーの回動操作が重くなるという問題もある。このような場合、ハンドルを若干回動させながら、イグニッションキーを回動させれば、簡単にハンドルのロックを解除することができるが、このような操作は運転者にとって面倒であり、操作性が悪いという問題もある。

これらの問題に対して、本願出願人は、例えば、下記特許文献２に示す車両の電動パワーステアリング装置を提案している。この電動パワーステアリング装置によれば、運転終了時に電動モータを回転駆動させることによってステアリングシャフトを回転させ、ステアリングロック機構のロックバーとロック溝を係合させるようになっている。また、前記ロックバーとロック溝との係合状態を、ステアリングシャフトに作用する操舵トルクの検出により判断し、この操舵トルクがほぼ「０」となるように電動モータを回転駆動させるようになっている。これにより、運転者の特別な操作を必要とすることなく、確実にステアリングロック機構を作動させることができて、ハンドルを完全にロックすることができる。また、ステアリングシャフトに作用する操舵トルクをほぼ「０」とすることにより、前記ロックバーとロック溝との接触に伴う接触摩擦力を低減することができて、極めて容易に、ハンドルのロック状態を解除することができる。
特開平１１−４３０１７号公報 特許第３５３１５６０号公報

ところが、操舵トルクを検出するための操舵トルクセンサは、一般的に、操舵トルクの検出可能範囲内であっても、適切に操舵トルクを検出できない検出範囲すなわち不感帯を有する。このため、操舵トルクセンサの不感帯においては、ステアリングロック機構のロックバーとロック溝との係合状態、より具体的には、前記ロックバーとロック溝との接触状態を判定できない可能性がある。このため、ハンドルのロック状態を確実に判定できない可能性や、前記ロックバーとロック溝との間の接触摩擦力を確実に低減できない可能性がある。したがって、より正確に、ステアリングロック機構のロックバーとロック溝との係合状態を判定できるようにすることが熱望されている。

本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロック状態にてハンドルの回動操作を不能とするとともにロック解除状態にてハンドルの回動操作を許容するステアリングロック機構と、ハンドルの回動操作をアシストするための電動モータとを備えた車両の操舵装置において、車両の運転開始時にハンドルのロック解除が簡単になされるとともに、車両の運転終了時にハンドルが完全にロックされるようにした車両の操舵装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、ロック状態にてハンドルの回動操作を不能とするとともにロック解除状態にてハンドルの回動操作を許容するステアリングロック機構と、ハンドルの回動操作をアシストするための電動モータとを備えた車両の操舵装置において、前記電動モータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、前記検出した回転状態に基づいて前記電動モータを回転制御して前記ステアリングロック機構におけるロック状態の解除を補助するロック解除補助制御手段とを設けたことにある。

この場合、前記ロック解除補助制御手段を、前記電動モータを所定方向に回転させるための第１指令電流値に基づいて正回転制御する正回転制御手段と、前記回転状態検出手段によって前記正回転制御手段による前記電動モータの所定方向への回転が停止した状態を検出すると、前記電動モータを前記所定方向とは逆方向に回転させるための第２指令電流値に基づいて逆回転制御する逆回転制御手段と、前記逆回転制御手段によって前記電動モータが所定量だけ逆回転した後、前記電動モータの回転を停止制御する回転停止制御手段とから構成するとよい。そして、前記逆回転制御手段は、前記回転状態検出手段により検出した電動モータの回転状態に応じて、前記第１指令電流値から前記第２指令電流値まで段階的に変更して前記電動モータを逆回転制御するようにするとよい。

これらによれば、運転者がイグニッションキーをキーシリンダに挿入するとともに回動して車両を始動させる場合、ステアリングロック機構がロック状態すなわちロックバーがロック溝に侵入している状態にあって、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触していても、ロック解除補助制御手段が電動モータを回転制御することによって、ロックバーとロック溝との接触を自動的に解除することができる。具体的には、ロック解除補助制御手段の正回転制御手段が、まず、第１指令電流値に基づいて電動モータを正回転させる。そして、回転状態検出手段により、電動モータの回転が停止した状態、言い換えれば、ロックバーとロック溝とが接触した状態が検出されると、ロック解除補助制御手段の逆回転制御手段が、電動モータを所定量だけ逆回転させる。これにより、ロックバーとロック溝が接触した位置を基準として電動モータを逆回転させることができ、ロックバーとロック溝を互いに離間する方向に相対的に回転させることによって、同ロックバーとロック溝との接触を確実に解除することができる。そして、ロック解除補助制御手段の回転停止制御手段が、ロックバーとロック溝との接触が解除された状態で、電動モータの逆回転を停止させる。

したがって、運転者は、ハンドルを回動させながらイグニッションキーを回動させなくても、イグニッションキーを小さな力で回動するだけで、簡単にハンドルのロック状態を解除することができ、ステアリングロック機構の操作性が良好となる。また、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触しているか否かは、電動モータの回転状態より具体的には電動モータの停止状態に基づいて把握されるため、不感帯を有することなく確実にロックバーとロック溝との係合状態を判定することができる。

また、ロック解除補助制御手段の逆回転制御手段は、回転状態検出手段により検出される電動モータの回転状態に基づいて、第２指令電流値を段階的に変化させることができる。したがって、電動モータが作動する環境（例えば、外気温など）の影響にかかわらず、同電動モータを的確に作動させることができ、その結果、ステアリングロック機構のロック状態の解除を良好に補助することができる。また、電動モータの作動に対する環境の影響を予め考慮する必要がないため、例えば、温度センサや第２指令電流値を補正するためのテーブルなどを用意する必要がなく、操舵装置自体を簡略化することもできる。

また、本発明の他の構成上の特徴は、前記ハンドルと前記電動モータとの間に位置するステアリングシャフトに介在させたギア比を可変とする可変ギア機構を設け、前記ロック解除補助制御手段が、前記回転状態検出手段による回転状態の検出に基づいて、前記ステアリングロック機構におけるロック状態の解除を補助するために前記電動モータを回転制御するときに、前記可変ギア機構を制御して前記ハンドルの回転量を小さくするようにしたことにもある。これによれば、ステアリングロック機構におけるロック状態を解除するために、電動モータを回転させても、可変ギア機構を制御することにより、ハンドルの回動量を小さくすることができるため、運転者の覚える違和感をなくすことができる。

また、本発明の他の構成上の特徴は、ロック状態にてハンドルの回動操作を不能とするとともにロック解除状態にてハンドルの回動操作を許容するステアリングロック機構と、ハンドルの回動操作をアシストするための電動モータとを備えた車両の操舵装置において、前記電動モータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、前記検出した回転状態に基づいて前記電動モータを回転制御して前記ステアリングロック機構におけるロック状態の設定を補助するロック補助制御手段とを設けたことにある。

この場合、前記ロック補助制御手段を、前記電動モータを所定方向に回転させるための指令電流値に基づいて回転制御する回転制御手段と、前記回転状態検出手段によって前記回転制御手段による前記電動モータの所定方向への回転が停止した状態を検出すると、前記ハンドルがロックされたことを判定するロック判定手段と、前記ロック判定手段によって前記ハンドルのロックが判定されると、前記電動モータの回転を停止制御する回転停止制御手段とから構成するとよい。

これらによれば、運転者がイグニッションキーをオンさせる方向と反対方向に回動した後にキーシリンダから引き抜いて車両の運転を停止する場合、ロックバーの先端面がロック溝に対向していなくても、ロック補助制御手段が電動モータを回転制御することによってステアリングロック機構におけるロック状態の設定を補助するため、ロックバーの先端部はロック溝に侵入してハンドルを完全にロックすることができる。具体的には、ロック補助制御手段の回転制御手段が、電動モータを所定方向に回転させることにより、ステアリングシャフトに設けたロック溝がロックバーの先端面に対向した位置まで回転し、ロックバーの先端部がロック溝に侵入する。このように、ロックバーがロック溝に侵入した後、さらに相対的に変位してロック溝の内周壁に当接すると、ロック補助制御手段の判定手段が、回転状態検出手段によって検出された電動モータの停止状態に基づき、ハンドルが完全にロックされたと判定することができる。そして、ロック補助制御手段の回転停止制御手段が、電動モータの回転を停止させる。

したがって、運転者がイグニッションキーをキーシリンダから抜き取った後、ハンドルを回動操作しなくても、ハンドルは常に完全にロックされるので、このステアリングロック機構の操作性が良好となるとともに、車両の盗難に対してもより安全になる。また、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触しているか否かは、電動モータの回転状態より具体的には電動モータの停止状態に基づいて把握されるため、不感帯を有することなく確実にロックバーとロック溝との係合状態を判定することができる。これにより、ステアリングロック機構によるハンドルのロックが確実になされる。また、ハンドルが完全にロックされたと判定された後に、電動モータの回転が停止されるため、電動モータが不必要に回動されることがなくなる。

また、本発明の他の構成上の特徴は、前記ハンドルと前記電動モータとの間に位置するステアリングシャフトに介在させたギア比を可変とする可変ギア機構を設け、前記ロック補助制御手段が、前記回転状態検出手段による回転状態の検出に基づいて、前記ステアリングロック機構におけるロック状態の設定を補助するために前記電動モータを回転制御するときに、前記可変ギア機構を制御して前記ハンドルの回転量を小さくするようにしたことにもある。これによれば、ステアリングロック機構におけるロック状態を設定するために、電動モータを回転させても、可変ギア機構を制御することにより、ハンドルの回動量を小さくすることができるため、運転者の覚える違和感をなくすことができる。

さらに、本発明の他の構成上の特徴は、前記回転状態検出手段が、例えば、前記電動モータの回転角速度に基づいて、前記電動モータの回転状態を検出することにもある。また、前記ハンドルの回転角を検出するハンドル回転角検出手段を設け、前記回転状態検出手段が、前記ハンドル回転角検出手段によって検出された前記電動モータの回転に伴う回転角の変化量に基づいて、前記電動モータの回転状態を検出することにもある。これらによれば、回転状態検出手段が、例えば、ロータリエンコーダや操舵角センサなどのように、車両における他の制御にも利用されるセンサを利用して、電動モータの回転状態を検出することができる。このため、操舵装置自体の構成を簡略化することができるとともに、別途センサを設ける場合に比して、製造コストを低減することもできる。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係る車両の操舵装置を概略的に示している。

この操舵装置は、電動パワーステアリング装置であり、ハンドル１１に上端を一体回転するように接続したステアリングシャフト１２を備え、同シャフト１２の下端はラックアンドピニオン機構１３のピニオンギア１３ａに一体回転するように接続されている。ラックアンドピニオン機構１３のラックバー１３ｂの両端には、同バー１３ｂの軸線方向の変位に応じて左右に操舵される左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が接続されている。

ステアリングシャフト１２の上部には、同シャフト１２に設けたロック溝と、同シャフト１２を回転可能に支持する支持部材側に設けたロックバーとの係合によりハンドル１１の回動を禁止するステアリングロック機構１４が組み付けられている。このステアリングロック機構１４は、周知の構成で、前記ロック溝およびロックバーに加えて、イグニッションキーＩＧＫの回動に連動してロックバーを変位させるカム機構を備えている。ロック溝は、ステアリングシャフト１２の外周面上に周方向に沿って１箇所または複数個所に設けられている。ロックバーは、車体に対する固定側に設けられてステアリングシャフト１２を軸線回りに回動可能に支持する支持部材に組み込まれて、ステアリングシャフト１２のロック溝の設けられた軸方向位置にて同シャフト１２の外周面上に対向しスプリングによって同シャフト１２の径方向内側に向けて常時付勢されている。カム機構は、キーシリンダに挿入されたイグニッションキーＩＧＫがイグニッションスイッチ２５をオンさせる方向へ回動されたとき、スプリングの付勢力に抗してロックバーを前記径方向外側に変位させてロックバーの先端面をステアリングシャフト１２の外周面から離れて位置させるロック解除位置に保持するとともに、イグニッションキーＩＧＫをキーシリンダから引き抜くために前記イグニッションスイッチ２５をオンさせた回動位置から前記と反対方向に回動したとき、ロックバーをロック解除位置に保持することを解除してスプリングの付勢力によってロックバーの前記径方向内側への変位を許容する。

ステアリングシャフト１２には、ピニオンギア１３ａとステアリングロック機構１４の間の位置にて電動モータ１５が組み付けられている。電動モータ１５は、直流モータで構成されて、その回転に応じてハンドル１１の回動操作に対してアシスト力を付与するもので、その回転は減速機１６を介してステアリングシャフト１２に伝達されるようになっている。

電動モータ１５には、電気制御装置２０が電気的に接続され、電気制御装置２０には、車速センサ２１、操舵トルクセンサ２２およびロータリエンコーダ２３が接続されている。車速センサ２１は、車速Vを検出して、同車速Vを表す検出信号を電気制御装置２０に供給する。操舵トルクセンサ２２は、ステアリングロック機構１４と減速機１６の間の位置にてステアリングシャフト１２の一部を構成するトーションバーなどの弾性捩れ部材の両端部間の回転変位量の差を検出して、同差に比例した信号を操舵トルクTMを表す信号として電気制御装置２０に供給する。この操舵トルクTMは、ハンドル１１の回動操作に対する反力に対応するもので、回転方向に応じて操舵トルクTMを正負により表している。ロータリエンコーダ２３は、電動モータ１５の駆動シャフトに組み付けられて、同駆動シャフトの所定回転ごとに検出したパルスをカウントすることにより、電動モータ１５の回転角速度ωを表す検出信号を電気制御装置２０に供給する。

電気制御装置２０は、図２に示すように、負電圧端子（−）を接地したバッテリ１７と接続しており、同バッテリ１７の正電圧端子（＋）には、第１リレースイッチ２４ａ、イグニッションスイッチ２５、キー挿入検出スイッチ２６および第２リレースイッチ２７ａの各一端がそれぞれ接続されている。

第１リレースイッチ２４ａは、後述する第１リレー制御回路４４により制御される第１リレーコイル２４ｂの非通電時にオフ状態に保たれるとともに、第１リレーコイル２４ｂの通電時にオン状態に保たれて、駆動回路３０にバッテリ電圧を供給する。駆動回路３０は、電動モータ１５に駆動電流を流すもので、ＦＥＴなどのスイッチング素子３１〜３４を４辺とするブリッジ回路からなる。ブリッジ回路の互いに対向する一対の対角位置の一方はシャント抵抗３５を介してリレースイッチ２４ａの他端に接続されており、同一対の対角位置の他方はシャント抵抗３６を介して接地されている。また、前記ブリッジ回路の他方の対角位置には、電動モータ１５の両端子がそれぞれ接続されている。

イグニッションスイッチ２５は、イグニッションキーＩＧＫをキーシリンダに挿入して一方向に回動させた状態にあるときオンし、その他の状態でオフしているものである。イグニッションスイッチ２５の他端は、ダイオード２８ａを介して、マイクロコンピュータ４０、駆動制御回路４１、電流検出回路４２、電圧検出回路４３および第１リレー制御回路４４に接続されて、同スイッチ２５がオン状態にあるとき各回路４０〜４４にバッテリ電圧を供給する。また、ダイオード２８ａのカソード側には、ダイオード２８ｂを介して第１リレースイッチ２４ａからのバッテリ電圧も供給されるようになっている。さらに、イグニッションスイッチ２５の他端とダイオード２８ａとの接続点の電位はマイクロコンピュータ４０にも供給されるようになっている。

マイクロコンピュータ４０は、図３〜５のフローチャートに示す内蔵のプログラムの実行により、車速センサ２１、操舵トルクセンサ２２およびロータリエンコーダ２３からの車速V、操舵トルクTMおよび回転角速度ωをそれぞれ入力して、車速V、操舵トルクTMおよび回転角速度ωに応じて電動モータ１５に流すための指令電流値I*を計算し、同計算した指令電流値I*に応じた制御信号を駆動制御回路４１に出力するとともに、第１および第２リレー制御回路４４，４５を制御する。駆動制御回路４１は、マイクロコンピュータ４０からの前記制御信号に応じて駆動回路３０内のスイッチング素子３１〜３４をオン・オフ制御する。

電流検出回路４２は、シャント抵抗３６の両端に接続され、同抵抗３６の両端の電圧に基づいて電動モータ１５に流れる駆動電流値Imを表す検出信号をマイクロコンピュータ４０に出力する。電圧検出回路４３は、電動モータ１５の両端に接続され、同モータ１５の端子間電圧値Vmを表す検出信号をマイクロコンピュータ４０に出力する。第１リレー制御回路４４は、マイクロコンピュータ４０からの制御信号に応じて第１リレーコイル２４ｂの通電および通電解除を制御する。

キー挿入検出スイッチ２６は、イグニッションキーＩＧＫがキーシリンダへ挿入されているときオンし、イグニッションキーＩＧＫがキーシリンダから引き抜かれているときオフする。このキー挿入検出スイッチ２６の他端は抵抗４６を介して接地されており、同スイッチ２６と抵抗４６との接続点の電位はマイクロコンピュータ４０および第２リレー制御回路４５に供給されるようになっている。

第２リレースイッチ２７ａは、第２リレー制御回路４５により制御される第２リレーコイル２７ｂの非通電時にオフ状態に保たれるとともに、第２リレーコイル２７ｂの通電時にオン状態に保たれるものであり、同スイッチ２７ａの他端は抵抗４７を介して接地されている。この第２リレースイッチ２７ａと抵抗４７の接続点は、ダイオード２８ｃを介してダイオード２８ａ，２８ｂの両カソード側に接続されていて、同スイッチ２７ａのオン時には、バッテリ電圧が、マイクロコンピュータ４０、駆動制御回路４１、電流検出回路４２、電圧検出回路４３および第１リレー制御回路４４にそれぞれ供給されるようになっている。

第２リレー制御回路４５は、一端にてバッテリ１７の正電圧端子（＋）に接続された第２リレーコイル２７ｂの他端と、一端を接地した抵抗４８に他端との間に接続されている。この第２リレー制御回路４５はフリップフロップ回路、スイッチング回路などにより構成されていて、キー挿入検出スイッチ２６と抵抗４６との接続点の電位の立ち上がり時に第２リレーコイル２７ｂの通電を開始するとともに、マイクロコンピュータ４０からの制御信号により前記通電を解除する。

次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。車両を発進させるために、運転者がイグニッションキーＩＧＫをキーシリンダ内に挿入してイグニッションスイッチ２５がオンする方向に回動すると、前記イグニッションキーＩＧＫをキーシリンダ内に挿入して時点でキー挿入検出スイッチ２６がオンする。このキー挿入検出スイッチ２６のオンにより、同スイッチ２６と抵抗４６との接続点の電位が上昇する。この電位の上昇に応答して、第２リレー制御回路４５は第２リレーコイル２７ｂを通電し始めるので、第２リレースイッチ２７ａがオンし、同スイッチ２７ａおよびダイオード２８ｃを介して、バッテリ電圧が、マイクロコンピュータ４０、駆動制御回路４１、電流検出回路４２、電圧検出回路４３および第１リレー制御回路４４に供給され始める。

このバッテリ電圧の供給開始により、マイクロコンピュータ４０は、作動を開始して図３の初期制御プログラムの実行をステップＳ１００にて開始する。初期制御プログラムの実行開始後、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１０２にて、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路などからなるマイクロコンピュータ４０自体、並びに電動モータ１５、車速センサ２１、操舵トルクセンサ２２、ロータリエンコーダ２３、駆動回路３０、駆動制御回路４１、電流検出回路４２、電圧検出回路４３、第１および第２リレー制御回路４４，４５などのシステム全体の正常な作動を確認するためのイニシャルチェックを行う。そして、システムのいずれかの部分が異常であれば、ステップＳ１０４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１０６にて図示しない表示器にて異常に関する情報を表示するとともに、マイクロコンピュータ４０内部の不揮発性メモリ部分に前記情報を書き込んだ後、ステップＳ１２６にて初期制御プログラムの実行を終了する。

一方、前記イニシャルチェックの結果、システム全体が正常であれば、ステップＳ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１０８にて第１リレー制御回路４４に制御信号を出力して、第１リレーコイル２４ｂを通電制御する。この第１リレーコイル２４ｂへの通電により、第１リレースイッチ２４ａはオンし、駆動回路３０にはバッテリ１７からのバッテリ電圧が供給されるようになる。

前記ステップＳ１０８の処理後、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１０にて指令電流値I*を所定電流値Ir1に設定する。ここで、所定電流値Ir1は、例えば、路面から左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を介してステアリングシャフト１２に入力される反力に抗して、同シャフト１２を回動できる程度の電動モータ１５の駆動電流値Im以上に設定される。また、所定電流値Ir1は、電動モータ１５を左右のいずれか一方向に回転させるために設定されるものであり、例えば、ステアリングシャフト１２を左方向へ回動させる場合に正の値で表されるとともに、右方向へ回動させる場合に負の値で表されるものである。なお、以下の説明においては、所定電流値Ir1は、絶対値により表されるものとする。

このように前記ステップＳ１１０にて指令電流値I*を設定すると、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１２において、電動モータ１５を駆動制御する。すなわち、マイクロコンピュータ４０は、電流検出回路４２から電動モータ１５の駆動電流値Imを入力し、同駆動電流値Imが前記設定した指令電流値I*すなわち所定電流値Ir1になるような駆動制御信号を駆動制御回路４１に出力する。これにより、駆動制御回路４１は、駆動回路３０のスイッチング素子３１〜３４のオン・オフを前記駆動制御信号に応じて制御する。したがって、電動モータ１５はその回転トルクが指令電流値I*に比例するように回転制御される。

このステップＳ１１２の回転制御処理後、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１４にてロータリエンコーダ２３から電動モータ１５の回転角速度ωを入力する。そして、マイクロコンピュータ４０は、入力した回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きいか否かを判定する。この判定処理は、ステアリングロック機構１４において、ロックバーの外周面がロック溝の内周壁に当接していて、同ロックバーをロック溝から引き抜く荷重が大きいか否かを判定するものである。

すなわち、電動モータ１５は、前記ステップＳ１１０にて設定された指令電流値I*（所定電流値Ir1）に対応した駆動電流値Imにより回転することにより、減速機１６を介して、この回転をステアリングシャフト１２に伝達する。このとき、ステアリングシャフト１２は、ステアリングロック機構１４におけるロックバーとロック溝が係合しているロック状態において、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁との間にクリアランスが存在していれば、このクリアランス分だけ回動することが可能である。言い換えれば、ステアリングシャフト１２は、ロックバーの外周面の一側がロック溝の内周壁に当接している状態では、ロックバーの他側方向への回動が禁止される。したがって、ステアリングシャフト１２の回動が禁止されていれば、前記ステップＳ１１０にて設定された指令電流値I*（所定電流値Ir1）に対応した駆動電流値Imによっては、電動モータ１５は回転しない、すなわち、回転角速度ωが「０」となる。このため、電動モータ１５の回転角速度ωが「０」であるときには、ステアリングロック機構１４のロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが互いに当接していて、例えば、ロックバーとロック溝との間の摩擦力が大きくなる。その結果、ロックバーをロック溝から引き抜く荷重が大きいことになる。

このため、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１４にて、回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きい、すなわち、ステアリングロック機構１４のロックバーとロック溝とが当接しておらず、電動モータ１５が回転できる状況では、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１１６に進む。そして、ステップＳ１１６にて、指令電流値I*を「０」に設定し、電動モータ１５の回転制御を中止する。一方、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１４にて、回転角速度ωの絶対値が「０」、すなわち、ステアリングロック機構１４のロックバーとロック溝とが当接していて、電動モータ１５が回転できない状況では、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１１８に進み、「ロック解除アシストルーチン」を実行する。以下、この「ロック解除アシストルーチン」について、詳細に説明する。

「ロック解除アシストルーチン」は、図４のフローチャートに示すように、その実行がステップＳ２００にて開始される。そして、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ２０２の初期設定処理によって後述する各パラメータの値をリセットした後、ステップＳ２０４〜ステップＳ２１０の処理を実行し、ステアリングロック機構１４のロックバーに対してロック溝を離間方向に相対的に回転させて、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁との当接状態を解除する。

すなわち、ステップＳ２０４にて、マイクロコンピュータ４０は、前記ステップＳ１１０にて設定した所定電流値Ir1からIo＊Gで計算される値を段階的に減じて、指令電流値I*を段階的に順次設定する。ここで、Ioは、予め設定された所定の電流値（定数）であり、所定電流値Ir1が正の値であれば正の値とされ、所定電流値Ir1が負の値であれば負の値とされるものである。また、Gは所定電流値Ir1を減ずるための係数パラメータであり、後述するステップＳ２０８のカウントアップ処理によりインクリメントされるものである。そして、マイクロコンピュータ４０は、前記ステップＳ２０４にて設定した指令電流値I*に基づき、前記ステップＳ１１２と同様にして、電流検出回路４２から電動モータ１５の駆動電流値Imを入力し、同駆動電流値Imが前記決定した指令電流値I*に等しくなるように電動モータ１５の回転を制御する。

続いて、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ２０８にて、電動モータ１５が駆動したか否か、言い換えれば、電動モータ１５の回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きいか否かを判定する。この判定処理により、回転角速度ωの絶対値が未だ「０」であれば「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ２１０のカウントアップ処理にて所定の係数パレメータGをインクリメントして、再びステップＳ２０４の指令電流値I*の設定処理を実行する。このように、所定の係数Gをインクリメントし、再び、ステップＳ２０４の設定処理を実行することにより、所定電流値Ir1の値は、順次段階的に減少していき、最終的に電動モータ１５を逆転駆動させる指令電流値I*が設定される。これにより、電動モータ１５は、前記ステップＳ１１０およびステップＳ１１２の処理による回転制御とは逆方向への回転制御となる。そして、ステップＳ２０８にて、回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きくなるまで、繰り返し、ステップＳ２０４〜ステップＳ２１０の各処理が実行される。

ここで、上記のように、ステップＳ２０４〜ステップＳ２１０の処理を繰り返し実行することにより、例えば、各回転部分に塗布された潤滑剤の外気温変化に伴う粘度上昇などの影響を排除して、確実に、ステアリングロック機構１４のロックバーの外周面とロック溝の内周壁との当接を解除することができる。すなわち、例えば、外気温が低い状態では、ステアリングシャフト１２や電動モータ１５、減速機１６などの各回転部分に塗布された潤滑剤の粘度が大きくなるため、回転に対する抵抗力が増加する。このような状況においては、ステアリングシャフト１２を回転させるために必要な回転トルクが、大きく変動する。

このため、予め設定された指令電流値I*を用いて電動モータ１５を一義的に逆回転制御した場合には、電動モータ１５が必要な回転トルクを発生できず、ステアリングシャフト１２を回転させることができない可能性がある。したがって、この場合には、電動モータ１５に適切な回転トルクを発生させるために、別途、温度センサや駆動電流値Imを補正するためのテーブルなどを設ける必要がある。これに対して、上述したように、ステップＳ２０４〜ステップＳ２１０を繰り返し実行して、段階的に指令電流値I*を設定することにより、電動モータ１５が逆回転するために必要な回転トルクを発生することができ、確実に逆回転制御することができる。

前記ステップＳ２０８において、回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きくなれば、マイクロコンピュータ４０は、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２１２に進む。ここで、前記ステップＳ２０８にて回転角速度ωの絶対値が「０」よりも大きくなれば、電動モータ１５が逆回転している状態となっている。ステップＳ２１２においては、マイクロコンピュータ４０は、電動モータ１５を回転させるための時間パラメータTをインクリメントし、ステップＳ２１４にて、インクリメントされた時間パラメータTが予め設定された所定の時間Toよりも大きいか否かを判定する。ここで、所定の時間Toは、例えば、ステアリングロック機構１４のロックバーの幅寸法とロック溝の幅寸法とにより決定されるクリアランス量を考慮して決定されるものである。そして、マイクロコンピュータ４０は、時間パラメータTが所定の時間Toよりも大きくなるまで、ステップＳ２１４にて「Ｎｏ」判定を繰り返し、ステップＳ２１２およびステップＳ２１４を実行する。これにより、ステアリングシャフト１２が所定量だけ回転する、言い換えれば、ステアリングロック機構１４のロックバーに対してロック溝が所定量だけ当接を解除する方向に回転する。

そして、ステップＳ２１４にて、時間パラメータTが所定の時間Toよりも大きくなれば、マイクロコンピュータ４０は、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２１６に進む。このように、所定の時間Toよりも多く電動モータ１５を逆回転させることにより、ステアリングロック機構１４のロックバーとロック溝との当接状態が解除される。ステップＳ２１６においては、マイクロコンピュータ４０は、現在、逆回転制御されている電動モータ１５の回転を停止させるべく、指令電流値I*をIr1−Io＊(G−1)に設定する。すなわち、上述したように、ステアリングロック機構１４のロックバーとロック溝との当接状態を解除するために、電動モータ１５は、段階的に設定された指令電流値I*、言い換えれば、Ir1−Io＊Gに基づいて逆回転制御されている。このとき、Ir1−Io＊Gで表される指令電流値I*に基づいて逆回転制御される電動モータ１５は、停止状態からようやく逆回転状態へ移行した状態である。このため、係数パラメータGの値を「１」だけ減じれば、電動モータ１５を逆回転させるための指令電流値I*が小さくなり、再び、電動モータ１５は停止状態となる。したがって、指令電流値I*をIr1−Io＊(G−1)に設定することによって、電動モータ１５の逆回転駆動を停止させることができる。そして、マイクロコンピュータ４０は、前記ステップＳ２１６の駆動停止処理後、ステップＳ２１８にて、「ロック解除アシストルーチン」の実行を終了する。

ふたたび、図３のフローチャートに戻り、マイクロコンピュータ４０は、「ロック解除アシストルーチン」の実行後、ステップＳ１１６にて、指令電流値I*を「０」に設定し、電動モータ１５の回転制御を中止する。このようなステップＳ１１０〜１１６からなる処理は、イグニッションキーＩＧＫの回動によってイグニッションスイッチ２５がオンされるまで繰り返し行われるので、ロックバーとロック溝との間に作用している摩擦力がなくなり、または、低減される。したがって、運転者は小さな力でイグニッションキーＩＧＫをイグニッションスイッチ２５がオンする方向に回動することができるとともに、この回動によりロックバーがロック溝から引き抜かれてステアリングロック機構１４によるハンドル１１のロック状態を解除できるので、このステアリングロック機構１４の操作性が向上する。

そして、前記イグニッションキーＩＧＫの回動によりイグニッションスイッチ２５がオンすると、同スイッチ２５とダイオード２８ａの電位がバッテリ電圧まで上昇する。この電圧上昇に応答して、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１２０にて「Ｙｅｓ」すなわちイグニッションスイッチ２５がオンされたと判定して、プログラムをステップＳ１２２に進める。ステップＳ１２２においては、第２リレー制御回路４５に制御信号を出力して、今まで通電状態にあった第２リレーコイル２７ｂの通電を解除する。したがって、この時点では、第２リレースイッチ２７ａを介したバッテリ電圧のマイクロコンピュータ４０などに対する給電は停止するが、イグニッションスイッチ２５および第１リレースイッチ２４ａを介してバッテリ電圧が給電される。

前記ステップＳ１２２の処理後、ステップＳ１２４にて図５のアシスト制御プログラムの実行を許容して、ステップＳ１２６にてこの初期制御プログラムの実行を終了する。以降、マイクロコンピュータ４０は、図５のアシスト制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。

アシスト制御プログラムの実行は、ステップＳ３００にて開始され、ステップＳ３０２にてロック動作フラグＲＯＰが”１”であるか否かを判定する。このロック動作フラグＲＯＰは、初期には”０”に設定されていて、”１”により、車両の運転を停止してイグニッションキーＩＧＫを抜き取った直後に、ステアリングロック機構１４のロックを完全に行わせるために電動モータ１５を作動させている状態を表し、”０”によりそれ以外の状態を表す。したがって、この場合には、ステップＳ３０２にて「Ｎｏ」すなわちロック動作フラグＲＯＰが”１”でないと判定して、プログラムをステップＳ３０４に進める。ステップＳ３０４においては、キー挿入検出スイッチ２６と抵抗４６との接続点の電位を入力して、同電位が接地電位であるか否かによりイグニッションキーＩＧＫがキーシリンダから抜き取られているか否かを判定する。この場合、イグニッションキーＩＧＫはキーシリンダに挿入された状態にあるので、ステップＳ３０４にて「Ｎｏ」すなわち接地電位でないと判定して、プログラムをステップＳ３０６以降に進める。

ステップＳ３０６においては、車速センサ２１および操舵トルクセンサ２２から車速Vおよび操舵トルクTMを入力する。そして、ステップＳ３０８にて、マイクロコンピュータ４０に内蔵されて操舵トルクTMに応じて変化するアシスト電流値Iaを複数の車速域ごとに記憶した変換テーブルを参照し、前記入力した車速Vおよび操舵トルクTMに応じたアシスト電流値Iaを決定する。変換テーブルの変換特性は図６のグラフに示されており、これにより、アシスト電流値Iaは操舵トルクTMの増加にしたがって増加するとともに、車速Vの増加にしたがって減少するように決定される。

前記ステップＳ３０８の処理後、ステップＳ３１０にて前記計算したアシスト電流値Iaを指令電流値I*として設定し、ステップＳ３１２にて、前記ステップＳ１１２の処理と同様に、電流検出回路４２から電動モータ１５の駆動電流値Imを入力して、同駆動電流値Imが指令電流値I*に等しくなるように電動モータ１５の回転を制御する。したがって、電動モータ１５はその回転トルクが指令電流値I*に比例するように制御される。

前記ステップＳ３１２の処理後、ステップＳ３２８にてアシスト制御プログラムの実行が終了される。そして、所定時間が経過するごとに、イグニッションキーＩＧＫが抜き取られるまで、ステップＳ３０６〜ステップＳ３１２の処理が繰り返し実行されるので、ハンドル１１の回動操作は、操舵トルクTMおよび車速Vに応じた電動モータ１５による回転トルクでアシスト制御されることになる。

一方、車両の運転終了に伴い、運転者がイグニッションキーＩＧＫをキーシリンダから引き抜くと、キー挿入検出スイッチ２６はオフして、同スイッチ２６と抵抗４６との接続点の電位は接地電位に低下する。これに応答し、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ３０４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３１４，３１６にて車速Vおよび操舵トルクTMがそれぞれほぼ「０」であるか否かを判定する。ステップＳ３１４，３１６の判定処理は、車両の運転が終了したことを確実にするための判定処理であり、車速Vおよび操舵トルクTMのいずれか一方でもほぼ「０」でなければ、プログラムをステップＳ３０４に戻して、ステップＳ３０４，３１４，３１６の判定処理を繰り返す。イグニッションキーＩＧＫがキーシリンダから引き抜かれ、かつ車速Vおよび操舵トルクTMが共にほぼ「０」であれば、ステップＳ３０４，３１４，３１６にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３１８にてロック動作フラグＲＯＰを”１”に設定した後、プログラムをステップＳ３２０，３２２に進める。なお、この状態でも、第１リレースイッチ２４ａおよびダイオード２８ｂを介して、バッテリ１７からのバッテリ電圧がマイクロコンピュータ４０などに供給されて、同コンピュータ４０などの動作は確保される。

ステップＳ３２０においては、指令電流値I*を正の所定電流値Ir2に設定する。ステップＳ３２２においては、上記ステップＳ１１２，３１２の処理と同様に、電流検出回路４２から電動モータ１５の駆動電流値Imを入力し、同駆動電流値Imが前記決定した指令電流値I*に等しくなるように電動モータ１５の回転を制御する。これにより、電動モータ１５は回転し、減速機１６を介してステアリングシャフト１２およびハンドル１１が回動される。

このとき、イグニッションキーＩＧＫを抜く取る前のキーシリンダ内の回動により、ステアリングロック機構１４内においては、ロックバーがスプリングの付勢力によりロック解除位置からステアリングシャフト１２の径方向内側に変位しているが、ロックバーの先端面がロック溝に対向していなければ、同バーはロック溝に侵入できずにステアリングシャフト１２の外周面に当接している。もちろん、ロックバーの先端面がロック溝に対向していれば、同バーはロック溝に侵入している。

しかし、前記ステップＳ３２２の処理によるステアリングシャフト１２の回動により、同シャフト１２の外周面に設けたロック溝がロックバーの先端面に対向する位置まで回動すると、ロックバーは前記スプリングの付勢力によってロック溝内に侵入する。したがって、前記所定電流値Ir2は、ロックバーの先端面がスプリングによってステアリングシャフト１２の外周面上に押し付けられた状態でも、ステアリングシャフト１２を回動できる程度の電動モータ１５の駆動電流値Im以上に設定されている。これにより、運転者がイグニッションキーＩＧＫをキーシリンダから抜き取った後、ハンドル１１を回動操作しなくても、同ハンドル１１は常に完全にロックされるので、ステアリングロック機構１４の操作性が良好になるとともに、車両の盗難に対してもより安全になる。

前記ステップＳ３２２の処理後、ステップＳ３２４にてロータリエンコーダ２３から入力した電動モータ１５の回転角速度ωが「０」であるか否かを判定する。この判定処理は、ハンドル１１が確実にロックされたことを判定するもの、すなわち、ステアリングロック機構１４のロックバーがロック溝に侵入した後、ロックバーの外周面がロック溝の内周壁に当接してステアリングシャフト１２が回転不能となり、電動モータ１５が回転不能となっているか否かを判定するものである。なお、このように、回転角速度ωが「０」であるか否かを判定することにより、前記ステアリングシャフト１２の回転不能であることに加えて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の路肩などへの接触、ハンドル１１が回動される限界（ステアリングエンド）への到達、電動モータ１５の故障を含むシステムの故障などによって電動モータ１５がロック状態になっていることをも判定することができる。

そして、回転角速度ωが「０」でなければ、ステップＳ３２４にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ３２８に進み、このアシスト制御プログラムの実行を一旦終了する。このアシスト制御プログラムの実行終了後、所定時間が経過すれば、同プログラムは、ふたたび実行されるが、ロック動作フラグＲＯＰが”１”に設定されているので、ステップＳ３０２にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップＳ３２０以降の処理が実行され、ステップＳ３２０，３２２の処理により電動モータ１５は回転制御され続ける。そして、ステアリングロック機構１４のロックバーがロック溝に侵入して、ロックバーの外周面がロック溝の内周壁へ当接し、ステアリングシャフト１２の回動が不能となると、ステップＳ３２４にて「Ｙｅｓ」すなわち電動モータ１５の回転角速度ωが「０」であると判定して、プログラムをステップＳ３２６に進める。また、電動モータ１５が前記ロックバーとロック溝との係合以外の理由でロック状態となった場合にも、ステップＳ３２４にて「Ｙｅｓ」と判定されて、プログラムはステップＳ３２６に進められる。

ステップＳ３２６においては、第１リレーコイル２４ｂの通電を解除するための制御信号を第１リレー制御回路４４に出力し、同制御回路４４が第１リレーコイル２４ｂの通電を解除する。これにより、第１リレースイッチ２４ａがオフするので、駆動回路３０へのバッテリ電圧の供給も、ダイオード２８ｂを介したマイクロコンピュータ４０などへのバッテリ電圧の供給も停止する。また、このとき、イグニッションスイッチ２５および第２リレースイッチ２７ａもオフ状態に保たれているので、電動モータ１５の作動停止を含めてこの電動パワーステアリングシステム全体の動作が停止する。このようにして、電動モータ１５の作動が停止される結果、同モータ１５を不必要に回動制御することがなくなり、同モータ１５の保護が図られる。

以上の説明からも理解できるように、上記実施形態の車両の操舵装置によれば、運転者がイグニッションキーＩＧＫをキーシリンダに挿入するとともに回動して車両を始動させる場合、ステアリングロック機構１４がロック状態すなわちロックバーがロック溝に侵入している状態にあって、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触していても、マイクロコンピュータ４０が電動モータ１５を逆回転制御することによって、ロックバーとロック溝との接触を自動的に解除することができる。

したがって、運転者は、ハンドル１１を回動させながらイグニッションキーＩＧＫを回動させなくても、イグニッションキーＩＧＫを小さな力で回動するだけで、簡単にハンドル１１のロック状態を解除することができ、ステアリングロック機構１４の操作性が良好となる。また、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触しているか否かは、電動モータ１５の回転状態言い換えれば電動モータ１５の停止状態に基づいて把握されるため、不感帯を有することなく確実にロックバーとロック溝との係合状態を判定することができる。

また、上記実施形態の車両の操舵装置によれば、運転者がイグニッションキーＩＧＫをイグニッションスイッチ２５をオンさせる方向と反対方向に回動した後にキーシリンダから引き抜いて車両の運転を停止する場合、ステアリングロック機構１４のロックバーの先端面がロック溝に対向していなくても、マイクロコンピュータ４０が電動モータ１５を回転制御することによってステアリングロック機構１４におけるロック状態の設定を補助する。このため、ロックバーの先端部はロック溝に侵入してハンドル１１を完全にロックすることができる。

したがって、運転者がイグニッションキーＩＧＫをキーシリンダから抜き取った後、ハンドル１１を回動操作しなくても、ハンドル１１は常に完全にロックされるので、ステアリングロック機構１４の操作性が良好となるとともに、車両の盗難に対してもより安全になる。また、ロックバーの外周面とロック溝の内周壁とが接触しているか否かは、電動モータ１５の回転状態言い換えれば電動モータ１５の停止状態に基づいて把握されるため、不感帯を有することなく確実にロックバーとロック溝との係合状態を判定することができる。これにより、ステアリングロック機構１４によるハンドルのロックが確実になされる。

ここで、上記実施形態においては、車両の運転開始時に、イグニッションキーＩＧＫのキーシリンダへの挿入をキー挿入検出スイッチ２６により検出するようにしたが、これに代えてまたはこれに加えて、イグニッションキーＩＧＫのキーシリンダへの挿入検知機能を有するイモビライザーシステムを搭載した車両においては、同イモビライザーシステムによるイグニッションキーＩＧＫのキーシリンダへの挿入検知信号を利用するようにしてもよい。また、エンジンを遠隔操作による始動させることが可能なキーエントリシステムを搭載した車両においては、同システムのエンジンスタート信号を検出スイッチ２６による検出に代えまたは加えて利用するようにしてもよい。さらに、運転者が所持する携帯端末からの電波を受信して運転者を認識し、この運転者によるイグニッションスタートスイッチの押下操作によりエンジンを始動させることが可能なスマートキーシステムを搭載した車両においては、同システムの電波を検出スイッチ２６による検出に代えて利用するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、車両の運転終了時においてステアリングロック機構１４によるハンドル１１のロックの必要性を確実に検出するため、前記ステップ３０４の判定処理（又はステップ３０４，３１４，３１６の判定処理）を実行した。これに代えて又は加えて、ドアの開閉信号によりドアが開閉されたこと、ドアロック検出信号によりドアがロックされたこと、シートベルト着用有無検出信号によりシートベルトがはずされたこと、シフトポジション検出手段におけるパーキング位置検出信号に基づく車両の運転停止、サイドブレーキ位置検出手段におけるサイドブレーキの引き検出信号に基づく車両の運転停止、ハンドル接触センサによるハンドル１１から手を放したこと、盗難防止装置からの信号の検出などにより判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、電動モータ１５にロータリエンコーダ２３を設けて、マイクロコンピュータ４０が同ロータリエンコーダ２３から出力された回転角速度ωを用いるように実施した。しかしながら、運転者によるハンドル１１の回転角すなわち操舵角θを検出する操舵角センサがステアリングシャフト１２に組み付けられている場合には、この操舵角センサからの検出操舵角θを、例えば、時間微分した回転角速度ω1を用いて実施することも可能である。この場合には、ステアリングシャフト１２と電動モータ１５とが、減速機１６を介して互いに連結されているため、ステアリングシャフト１２の回転角速度ω1を用いることにより、電動モータ１５が回転しているか否かを判定することができる。したがって、この場合であっても、不感帯を有することなく、ステアリングロック機構１４を確実にロック状態またはロック解除状態とすることができる。

また、上記実施形態においては、電動モータ１５の駆動電流値Imを検出することができる。このため、電動モータ１５にロータリエンコーダ２３などの回転角速度ωを検出する手段を設けていなくても、検出した駆動電流値Imを用いて、電動モータ１５の回転角速度ωを推定するようにしてもよい。この場合には、例えば、駆動電流値Imに対する電動モータ１５の回転数を予め測定しておき、この回転数から回転角速度ωを推定演算するとよい。

また、上記実施形態では、常に電動モータ１５によりハンドル１１のロック解除又はロックを補助するようにしたが、運転者により切換え操作される切換えスイッチにより、前記補助を行う場合と、同補助を停止する場合とを選択できるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、ハンドル１１のロック解除又はロック時における同ハンドル１１の回転の違和感をなくすために、ハンドル１１と電動モータ１５との間に位置するステアリングシャフト１２にギア比を可変とする可変ギア機構を介在させて、前記補助のための電動モータ１５の回転時には、可変ギア機構を制御してハンドル１１の回転量を小さくするようにするとよい。

さらに、上記実施形態においては、車両の操舵装置としての電動パワーステアリング装置について実施した。しかしながら、その他の車両の操舵装置、例えば、ハンドルと左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２との機械的な連結をなくしたステアリングバイワイヤ方式の車両の操舵装置について実施することも可能である。この場合においても、例えば、ハンドルに反力を付与するためのアクチュエータ（電動モータ）やハンドルの回動操作に応じて左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵するためのアクチュエータ（電動モータ）を、上記実施形態と同様に、その回転状態に基づいて回転制御することにより、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

本発明の一実施形態に係る車両の操舵装置としての電動パワーステアリング装置の全体概略図である。 図１の電気制御装置の全体ブロック図である。 図２のマイクロコンピュータにより実行される初期制御プログラムのフローチャートである。 図２のマイクロコンピュータにより実行されるロック解除アシストルーチンのフローチャートである。 図２のマイクロコンピュータにより実行されるアシスト制御プログラムのフローチャートである。 操舵トルクとアシスト電流値との関係を示すグラフである。

符号の説明

ＦＷ１，ＦＷ２…左右前輪、ＩＧＫ…イグニッションキー、１１…ハンドル、１２…ステアリングシャフト、１４…ステアリングロック機構、１５…電動モータ、２０…電気制御装置、２１…車速センサ、２２…操舵トルクセンサ、２３…ロータリエンコーダ、２４ａ，２７ａ…リレースイッチ、２４ｂ，２７ｂ…リレーコイル、２５…イグニッションスイッチ、２６…キー挿入検出スイッチ、３０…駆動回路、４０…マイクロコンピュータ、４４，４５…リレー制御回路

Claims (9)

1. ロック状態にてハンドルの回動操作を不能とするとともにロック解除状態にてハンドルの回動操作を許容するステアリングロック機構と、ハンドルの回動操作をアシストするための電動モータとを備えた車両の操舵装置において、
   前記電動モータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
   前記検出した回転状態に基づいて前記電動モータを回転制御して前記ステアリングロック機構におけるロック状態の解除を補助するロック解除補助制御手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
2. 請求項１に記載した車両の操舵装置において、
   前記ロック解除補助制御手段を、
   前記電動モータを所定方向に回転させるための第１指令電流値に基づいて正回転制御する正回転制御手段と、
   前記回転状態検出手段によって前記正回転制御手段による前記電動モータの所定方向への回転が停止した状態を検出すると、前記電動モータを前記所定方向とは逆方向に回転させるための第２指令電流値に基づいて逆回転制御する逆回転制御手段と、
   前記逆回転制御手段によって前記電動モータが所定量だけ逆回転した後、前記電動モータの回転を停止制御する回転停止制御手段とから構成したことを特徴とする車両の操舵装置。
3. 請求項２に記載した車両の操舵装置において、
   前記逆回転制御手段は、前記回転状態検出手段により検出した電動モータの回転状態に応じて、前記第１指令電流値から前記第２指令電流値まで段階的に変更して前記電動モータを逆回転制御することを特徴とする車両の操舵装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか一つに記載した車両の操舵装置において、さらに、
   前記ハンドルと前記電動モータとの間に位置するステアリングシャフトに介在させたギア比を可変とする可変ギア機構を設け、
   前記ロック解除補助制御手段が、前記回転状態検出手段による回転状態の検出に基づいて、前記ステアリングロック機構におけるロック状態の解除を補助するために前記電動モータを回転制御するときに、前記可変ギア機構を制御して前記ハンドルの回転量を小さくするようにしたことを特徴とする車両の操舵装置。
5. ロック状態にてハンドルの回動操作を不能とするとともにロック解除状態にてハンドルの回動操作を許容するステアリングロック機構と、ハンドルの回動操作をアシストするための電動モータとを備えた車両の操舵装置において、
   前記電動モータの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
   前記検出した回転状態に基づいて前記電動モータを回転制御して前記ステアリングロック機構におけるロック状態の設定を補助するロック補助制御手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵装置。
6. 請求項５に記載した車両の操舵装置において、
   前記ロック補助制御手段を、
   前記電動モータを所定方向に回転させるための指令電流値に基づいて回転制御する回転制御手段と、
   前記回転状態検出手段によって前記回転制御手段による前記電動モータの所定方向への回転が停止した状態を検出すると、前記ハンドルがロックされたことを判定するロック判定手段と、
   前記ロック判定手段によって前記ハンドルのロックが判定されると、前記電動モータの回転を停止制御する回転停止制御手段とから構成したことを特徴とすると車両の操舵装置。
7. 請求項５または請求項６に記載した車両の操舵装置において、さらに、
   前記ハンドルと前記電動モータとの間に位置するステアリングシャフトに介在させたギア比を可変とする可変ギア機構を設け、
   前記ロック補助制御手段が、前記回転状態検出手段による回転状態の検出に基づいて、前記ステアリングロック機構におけるロック状態の設定を補助するために前記電動モータを回転制御するときに、前記可変ギア機構を制御して前記ハンドルの回転量を小さくするようにしたことを特徴とする車両の操舵装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか一つに記載した車両の操舵装置において、
   前記回転状態検出手段は、
   前記電動モータの回転角速度に基づいて、前記電動モータの回転状態を検出することを特徴とする車両の操舵装置。
9. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか一つに記載した車両の操舵装置において、さらに、
   前記ハンドルの回転角を検出するハンドル回転角検出手段を設け、
   前記回転状態検出手段は、
   前記ハンドル回転角検出手段によって検出された前記電動モータの回転に伴う回転角の変化量に基づいて、前記電動モータの回転状態を検出することを特徴とする車両の操舵装置。
   

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