CN101263040B

CN101263040B - 车辆转向系统

Info

Publication number: CN101263040B
Application number: CN2006800336571A
Authority: CN
Inventors: 松田守弘
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2026-09-12
Also published as: DE602006015334D1; EP1925532B1; EP1925532A1; US20090283354A1; EP1925532A4; CN101263040A; KR20080045755A; WO2007032528A1; JPWO2007032528A1; US7926613B2; JP4816643B2; KR100939946B1

Abstract

本发明提供了一种转向系统，包括：(a)转向操作构件(20)；(b)运动量可变传动设备(14；250)，其包括：(b-1)固定到车身的壳体(80；252)；(b-2)具有(i)连接到转向操作构件的第一元件(82，180；254，180)、(ii)相对于第一元件可运动的第二元件(90，182；256，182)和(iii)与第一和第二元件配合的第三元件(152，184，186)的差速机构(92)；和(b-3)驱动源(150)，其用于使第三元件运动使得能根据第三元件的运动量改变第一和第二元件的相对运动量；以及(c)车轮转动设备(12)，其连接到第二元件以使车辆车轮(46)转动。运动量可变传动设备还包括(b-4)用于禁止第三元件运动的第三元件运动禁止设备(200)。转向系统还包括(d)用于取消对第三元件运动的禁止的第三元件运动禁止取消设备(207，B23)。

Description

车辆转向系统

技术领域

本发明一般地涉及布置在车辆中的转向系统，并更具体而言，涉及具有能够改变车轮转动设备的车轮转动量相对于转向操作构件的操作量的比率的功能的转向系统。

背景技术

最近，存在对作为设置在车辆中的转向系统的如下述专利文献中所揭示的转向系统的研究，该转向系统具有所谓VGRS(可变速比转向)功能，即，能够改变车轮转动上部的车轮转动量相对于转向操作构件(此后在合适处简称为“操作构件”)的操作量的比率的可变速比传动设备。专利文献1中揭示的系统具有其中可变速比传动设备的壳体随着转向轴的旋转一起旋转的结构。此结构要求驱动源连接缆布置为允许壳体随着转向轴的旋转一起旋转的方式。在专利文献2和3所揭示的每一种系统中，传动设备的壳体固定到车轮转动设备以不可旋转。此结构去除了驱动源连接缆的特定布置，从而允许系统整体上具有简化的结构。

[专利文献1]JP-H10-287250A

[专利文献2]JP-2003-406349A

[专利文献3]JP-2005-162124A

发明内容

(A)本发明的概要

如上述专利文献所揭示的具有VGRS功能的可变速比传动设备包括驱动源和差速机构，差速机构包括由驱动源来使其运动的可动元件。通常，这样的传动设备具有如下结构：其中能够通过锁止机构禁止差速机构的可动元件的运动使得施加到操作构件的操作能够以固定值作为传动比传递到车轮转动设备。考虑到例如在驱动源故障的情况下施加到操作构件的操作未传递到车轮转动设备的风险而设计了此结构。但是，专利文献2和3的每个系统都具有所谓锁死的问题，其能够在差速机构的元件互相粘结(例如由于异物进入它们之间)的情况下由操作锁止机构而引起，由此使得难以使得车轮转向。这是具有可变速比传动设备的系统(更具体而言，具有其壳体固定到车身的可变速比传动设备的系统)所遇到的问题之一。在配备有这种传动设备的系统中，仍然有提高可利用性的空间，例如解决上述问题的空间。考虑到上述背景技术进行了本发明，并且本发明的目的是提供一种在实际应用中具有高伺服性的转向系统。

为了实现以上目的，本发明的车辆转向系统是具有其壳体固定地设置在车身中的运动量可变传动装置的转向系统，并且其特征在于可变速比传动装置具有如下布置：其中连接到转向操作构件的第一元件和连接到车轮转动设备的第二元件的相对运动量是可以根据与第一和第二元件配合的第三元件的运动量来改变的，并且其特征在于可变速比传动设备具有第三元件运动禁止设备和第三元件运动禁止取消设备，第三元件运动禁止设备能够禁止第三元件的运动，第三元件运动禁止取消设备被构造为取消由第三元件运动禁止设备对第三元件的运动的禁止。

根据本发明的车辆转向系统，即使例如在差速机构的元件互相粘结的情况下，也可以由操作以取消对第三元件的运动的禁止的第三元件运动禁止取消设备来允许第三元件运动，从而能够使车辆操作者合适地执行转向操作。

(B)可要求权利的本发明的模式

将描述本发明(此后在合适处称为“可要求权利的本发明”)的各种模式，其被认为包含要求保护的可要求权利的特征。本发明的这些模式中的每个模式都如同所附权利要求那样编号并在合适处从属于其他一个或多个模式，以便于更容易地理解本说明书所揭示的技术特征。应该理解，可要求权利的本发明不限于将在这些模式的每个中所描述的技术特征或其组合。即，应该在结合本发明的各种模式和优选实施例参考以下说明的情况下解释可要求权利的本发明的范围。在根据这种解释进行的限制中，可以不仅由这些模式中的任一个，而且还可以由这些模式中的任一个和其中包含附加的一个或多个部件所提供的模式或者由这些模式中的任一个在不具有其中所述的一些部件的情况下所提供的模式，来构成可要求权利的本发明的模式。注意，模式(1)是用作可要求权利的本发明的车辆转向系统的基础，并且可以由将其他模式中合适选择的的一个或多个模式中提及的技术特征增加到模式(1)来构成可要求权利的本发明。

下述模式和权利要求之间的关系是：引用模式(1)的模式(41)对应于权利要求1；将模式(42)的技术特征增加到权利要求1对应于权利要求2；将模式(5)的技术特征增加到权利要求2对应于权利要求3；将模式(6)的技术特征增加到权利要求3对应于权利要求4；将模式(7)、(9)、(10)和(11)的技术特征增加到权利要求2或4对应于权利要求5；将模式(12)的技术特征增加到权利要求5对应于权利要求6；将模式(13)的技术特征增加到权利要求5或6对应于权利要求7；将模式(43)的技术特征增加到权利要求1对应于权利要求8；将模式(20)的技术特征增加到权利要求8对应于权利要求9；将模式(23)的技术特征增加到权利要求8或9对应于权利要求10；将模式(24)的技术特征增加到权利要求8或10对应于权利要求11；将模式(25)的技术特征增加到权利要求11对应于权利要求12；将模式(26)的技术特征增加到权利要求11或12对应于权利要求13；将模式(27)的技术特征增加到权利要求11至13中的任一项对应于权利要求14；将模式(31)和(32)的技术特征增加到权利要求11至14中的任一项对应于权利要求15；将模式(2)的技术特征增加到权利要求1或15对应于权利要求16。

(1)一种转向系统，其用于车辆，并包括：

转向操作构件，其可由所述车辆的操作者操作；

运动量可变传动设备，其具有：壳体，其固定设置在所述车辆的车身中；差速机构，其被构造为包括(a)第一元件，其可运动地布置在所述壳体中，并连接到所述转向操作构件以运动与所述转向操作构件的操作量相对应的量，(b)第二元件，其布置在所述壳体中并相对于所述第一元件可运动，以及(c)第三元件，其与所述第一和第二元件配合；以及驱动源，其固定设置在所述壳体中并被配置为使第三元件运动，使得能根据所述第三元件的运动量改变所述第一和第二元件的相对运动量；以及

车轮转动设备，其连接到所述第二元件以将所述车辆的车轮转动与所述第二元件的运动量相对应的车轮转动量，

其中，所述运动量可变传动设备具有第三元件运动禁止设备，其能够禁止所述第三元件的运动。

如上所述，本模式是提及对于可要求权利的本发明的各种形式共通的部件的模式，并具有作为可要求权利的本发明的基本模式的意义。明白地说，本模式的转向系统是具有固定设置在车身中的VGRS致动器的转向系统，其中，VGRS致动器配备有上述锁止机构。

此模式提及的“车轮转动设备”具有不受具体限制的结构。因此，其可以采用各种公知结构中的任一种，例如包括转向杆(其将车轮和被配置为使转向杆轴向移动的机构互连)的结构。作为用于使转向杆移动的机构，可以采用齿条齿轮机构或者滚珠丝杠机构。

本模式中提及的“运动量可变传动设备”是所谓VGRS致动器，其能够基于诸如车辆行驶速度之类的参数来改变第一和第二元件的相对运动量，即，传动比。构成运动量可变传动设备的“壳体”可以固定到不受具体限制的部分，只要其固定布置在车身中即可。因此，对于该壳体，可以采用各种壳体中的任一种，例如固定到车身的一部分的壳体，在系统中布置车轮转动设备以使转向杆沿着轴向移动情况下固定到该车轮转动设备的壳体，以及在系统配备有被构造为包括管体和可旋转地保持在管体中的轴的转向管柱的情况下固定到该转向管柱的壳体。构成运动量可变传动设备的“差速机构”具有不受具体限制的结构，并且可以是例如其中在第三元件与第一和第二元件配合并可旋转的情况下第一和第二元件相对于彼此可旋转的机构。具体而言，可以采用各种公知机构中的任一种，例如由互相啮合的锥齿轮构成的机构，行星齿轮机构，谐波齿轮机构(双齿圈型或者杯型)，以及摆线减速机构。此外，作为固定设置在壳体中的“驱动源”，可以采用例如具有固定到壳体的定子的电动机。

上述运动量可变传动设备具有能够禁止第三元件的运动的“第三元件运动禁止设备”(例如，锁止机构)。在本模式中，第三元件运动禁止设备能够被配置为在运动量可变传动设备的故障的情况(例如，驱动源自身的故障的情况以及响应于施加到驱动源的过大负载而激活保护电路的情况)下禁止第三元件的运动。在允许第三元件大体自由运动的故障的情况下，施加到操作构件的操作不传递到车轮转动设备。在这种故障情况下，可以通过由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动，来用特定恒定的传动比(即，第一和第二元件的预定相对运动量)进行从第一元件经由第三元件到第二元件的运动的传递。于是，操作构件的操作能够传递到车轮转动设备。即，本模式是在由某些因素允许第三元件的大体自由运动的系统中有效的模式。注意，第三元件运动禁止设备具有不受具体限制的、并能够采用使其可以基本限制第三元件的运动的各种公知结构中的任一种的结构。

此外，还存在使第三元件不能通过对第三元件施加驱动力而运动的故障发生的情况。具体而言，例如，在由异物进入第三元件与第一或第二元件之间引起故障的情况下，差速机构被至于其中差速机构的元件彼此粘接的状态，换言之，其中仿佛第一和第二元件彼此固定的状态(此后在合适处称为“无法相对运动状态”)。在这种情况下，禁止与第一和第二元件配合的第三元件的运动将引起所谓锁死，使得难以使车轮转向。在运动力可变传动设备的壳体未固定到车身的情况下，即使在差速机构中发生锁死的情况下也可以由操作构件来使车轮转向。因此，特别在具有其壳体固定到车身的运动量可变传动设备的转向系统中，锁死成为问题。

在下述模式中的一些的每个中，为了应对上述无法相对运动状态，存在取消由第三元件运动禁止设备进行的对第三元件的运动的禁止的结构。此结构不受具体限制，并可以是各种结构中的任一种，例如，(A)其中在由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动时允许第三元件的运动的结构，以及(B)其中控制第三元件运动禁止设备使得不执行由第三元件运动禁止设备对第三元件的运动的禁止或者使得解除对第三元件的运动的禁止的结构。由于这种允许第三元件运动的结构，即使在无法相对运动状态下，也可以在第一和第二元件不相对运动的情况下进行从第一元件到第二元件的运动的传递。换言之，可以在传动比1∶1的状态下(即，在以大体为1∶1的恒定运动比将运动从第一元件传递到第二元件的状态下)由操作构件使车轮转向。

(2)根据模式(1)所述的转向系统，其中，所述第一元件和所述第二元件被构造为包括各自的环形花键，所述环形花键具有彼此不同的各自的齿数，并且可旋转，其中，所述第三元件被构造为包括与所述环形花键啮合的柔性花键，以及所述柔性花键装配在其上的波发生器，并且其中，所述驱动源是被配置为使所述波发生器旋转的电动机，由此所述运动量可变传动设备被构造为包括谐波齿轮机构。

本模式是其中运动量可变传动设备被限制为谐波齿轮机构(也被称为谐波驱动机构(注册商标)或应变波齿轮传动机构)的模式。具体而言，其是其中差速机构被限制为具有两个齿圈的谐波齿轮机构。此谐波齿轮机构是能够提供大减速比的变速机构，由此根据此模式，由于驱动源尺寸的减小可可以使转向系统较紧凑。

(3)根据模式(1)或(2)所述的转向系统，其中，所述第三元件运动禁止设备具有设置在所述第三元件上的被配合部以及设置在所述壳体中并与所述被配合部可配合的配合部，使得通过所述配合部与所述被配合部的配合来禁止所述第三元件的运动。

本模式是其中对第三元件运动禁止设备的结构添加限制的模式。本模式中提及的第三元件运动禁止设备具有其中通过配合部和被配合部的相互作用来禁止第三元件的运动的结构，即，包括止挡机构的结构。

(4)根据模式(1)至(3)中任一项所述的转向系统，其中，所述运动量可变传动设备具有第三元件运动允许机构，其被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备进行的对所述第三元件的运动的禁止期间迫使第三元件运动的运动力的量变得大于预定阀值时，允许所述第三元件的运动。

当在其中第一和第二元件不能相对于彼此运动的上述无法相对运动状态下禁止第三元件的运动时，存在其中较大的力从第一或第二元件施加到第三元件以迫使第三元件运动的情况。即，在本模式中提及的术语“在对第三元件的运动的禁止期间迫使第三元件运动的运动力的量变得大于预定阀值时”是例如在无法相对运动状态下可能发生的现象发生的情况。关于这一点，可以认为本模式是用于应对无法相对运动状态的模式。此外，本模式是在准许第三元件运动禁止设备被激励以禁止第三元件的运动时允许第三元件的运动的模式。

本模式中提及的“运动力”表示迫使第三元件运动的力，并例如对应于经由第一元件作用在第三元件上的、并基于施加到操作构件的操作力的力，以及经由第一元件作用在第三元件上的、并基于从车轮转动设备反向施加到操作构件的操作力。本模式中提及的“第三元件运动允许机构”可以是例如(A)当运动力克服由第三元件运动禁止设备产生的禁止第三元件的运动的力时允许第三元件的运动的机构，或者(B)主要由诸如电磁离合器之类的设备构成使得通过控制该设备来允许第三元件的运动的机构。在第三元件运动允许机构是通过控制可操作的机构时，该机构需要控制设备、驱动电路等。因此，从简化运动量可变传动设备的观点，优选地第三元件运动允许机构是通过运动力的效果来允许第三元件的运动的机构。

(5)根据模式(4)所述的转向系统，

其中，所述第三元件运动禁止设备具有设置在所述第三元件上的被配合部以及设置在所述壳体中并与所述被配合部可配合的配合部，使得通过所述配合部与所述被配合部的配合来禁止所述第三元件的运动，

并且其中，所述第三元件保持与所述被配合部的摩擦配合，并且所述第三元件运动允许机构由其中在所述运动力克服作用在所述第三元件与所述被配合部之间的摩擦力的情况下允许所述第三元件的运动的结构构成。

本模式是对具有限制的模式，其限制是第三元件运动禁止设备具有特定止挡机构，同时第三元件运动允许机构是通过上述运动力的效果来允许第三元件的运动的机构。具体而言，作用在第三元件与被配合部之间的摩擦力被设定为具有预定量，由此当运动力的量大于预定的摩擦力的量时，在被配合部保持与配合部配合的情况下允许第三元件相对于被配合部的运动。在本模式中，第三元件运动允许机构不是需要某些设备被控制的机构，由此运动量可变传动设备可以具有相对简单的结构。

(6)根据模式(5)所述的转向系统，其中，所述第三元件是可旋转的，其中，所述被配合部设置在相对于所述第三元件可旋转的旋转构件中，并且其中，所述第三元件运动允许机构被构造为包括置于所述旋转构件与所述第三元件之间的容许环。

本模式是其中进一步限制第三元件运动允许机构的结构的模式。在本模式中，通过简单地将容许环增加到配备由具有止挡机构的第三元件运动禁止设备的运动量可变传动设备来构造第三元件运动允许机构，由此可以利用简单结构使运动量可变传动设备较紧凑。

(7)根据模式(1)至(6)中任一项所述的转向系统，包括辅助机构，所述辅助机构被配置为通过由所述辅助机构产生的辅助力来辅助用于使所述车轮转动的车轮转动力。

(8)根据模式(7)所述的转向系统，其中，所述辅助机构设置在所述车轮转动设备中。

(9)根据模式(7)或(8)所述的转向系统，包括控制设备，所述控制设备被配置为控制所述转向系统，其中，所述控制设备被配置为基于所述转向操作构件的操作力来执行用于控制由所述辅助机构产生的所述辅助力的辅助控制。

上述模式的每个都是与具有下述功能的系统相关的模式(即，与所谓动力转向系统相关的模式)：除了施加到操作构件的操作力之外，还通过由其他驱动源产生的力对施加到车轮的车轮转动力进行辅助。注意，可以采用主要由计算机构成并根据需要包括用于驱动源的驱动电路的电子控制单元作为“控制设备”。

(10)根据模式(9)所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动的状态下执行用于增大所述辅助力的辅助力增大控制。

当由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动时，运动量可变传动设备的传动比固定，使得以恒定的传动比将操作构件的操作传递到车轮转动设备。因此，可能存在其中操作构件必须操作增大量的状况，而在这种状况下可能带给操作者的负担增大。根据本模式，当由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动时，更大程度地对车轮转动力进行辅助，从而减小对由车辆操作者执行的转向操作带来的负担。

(11)根据模式(10)所述的转向系统，

其中，所述运动量可变传动设备具有第三元件运动允许机构，其被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动的状态下迫使所述第三元件运动的运动力的量变得大于预定阀值的情况下允许所述第三元件的运动，

并且其中，所述控制设备被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动的状态下执行所述辅助力增大控制。

如上所述，在无法相对彼此运动状态下对第三元件的运动的禁止将引起运动量可变传动设备的差速机构中的所谓锁死，从而使得难以执行转向操作。考虑到此情况设置了第三元件运动允许机构，并且其能够在第一和第二元件彼此固定的情况下传递运动，从而能够通过操作构件转动车轮。但是，因为当作用在第三元件上的运动力变得大于预定阀值时第三元件运动允许机构起作用，所以在无法相对旋转状态下必须使施加到操作构件的操作力大一定程度，以使车轮转动。这增大了对执行转向操作的车辆操作者的负担。根据本模式，当在无法相对运动状态下通过使用第三元件运动允许机构来转动车轮时，有效地对车轮转动力进行辅助，由此有效地减轻给车辆操作者带来的负担。

(12)根据模式(11)所述的转向系统，包括相对运动量检测器，其被配置为检测所述第一和第二元件的所述相对运动量，

其中，所述控制设备被配置为基于由所述相对运动量检测器所检测的所述相对运动量来执行所述辅助力增大控制。

例如，当第一和第二元件的相对运动量大致为0(零)时，即当第一元件的运动量和第二元件的运动量大致彼此相等时，可以认为第一和第二元件不能相对于彼此实质上运动。根据本模式，可以通过检测第一和第二元件的相对运动量来容易地检测无法相对运动状态。此外，根据本模式，可以基于该检测由辅助机构来增大辅助力。本模式中提及的相对运动量检测器能够可靠地检测无法相对运动状态，由此可以更有效地对车轮转动力进行辅助。

如上所述，第一和第二元件的相对运动量可以被控制为根据诸如车辆行驶速度之类的参数而改变。因此，在运动量可变传动设备上执行这种控制期间，能够在特定时间点建立其中第一和第二元件的相对运动量大致为0(零)的状态。但是，在无法相对运动状态下，无论上述参数的值如何，第一和第二元件的相对运动量都保持为大致为0(零)，由此可以基于此事实识别出无法相对运动状态。具体而言，例如，在执行其中运动量可变传动设备的传动比可以根据车辆行驶速度改变的控制期间，可以当无论车辆行驶速度如何改变，第一和第二元件的相对运动量都保持大致为0(零)时，识别出无法相对运动状态。

作为本模式中提及的“相对运动量检测器”，例如，可以采用被构造为基于第一元件的运动量和第二元件的运动量来检测相对运动量的检测器。可以直接或间接地测量第一元件的运动量和第二元件的运动量。例如，可以根据操作构件的操作量(例如转向盘的角位置)来检测第一元件的运动量，而可以根据车轮转动量(例如转向杆的位移量)来检测第二元件的运动量。

(13)根据模式(11)或(12)所述的转向系统，

其中，所述第三元件运动允许机构由其中在所述运动力克服作用在保持摩擦配合的所述第三元件与所述被配合部之间的摩擦力时允许所述第三元件的运动的结构构成，

并且其中，所述辅助力增大控制是以基于所述摩擦力来增大所述辅助控制中的所述辅助力的方式执行的控制。

本模式是其中第三元件运动允许机构具有利用上述摩擦力的效果的结构。在采用本模式中提及的第三元件运动允许机构的情况下，操作力必须增大与该摩擦力相对应的量，以可以在无法相对运动状态下使车轮转动。考虑到此，在本模式中，基于上述摩擦力来确定对车轮转动力进行辅助的力，使得可以合适地对车轮转动力进行辅助。注意，在本模式中，辅助力可以增大与摩擦力相对应的量，或者还可以增大与摩擦力的一部分相对应的量，即，抵消摩擦力的某个百分比的量。

(14)根据模式(11)至(13)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为还控制所述运动量可变传动机构的所述驱动源的操作，并被配置为，在执行所述辅助力增大控制时，建立其中所述驱动源部提供抵抗所述第三元件的运动的阻力的状态。

例如，当通过利用上述第三元件运动允许机构在无法相对运动状态下转动车轮时，连接到第三元件的驱动源可以提供抵抗车轮的转动的阻力。具体而言，在驱动源是电动机的情况下，电动机基于当电动机的输入端子短路时的电动势产生相对较大的制动力，并且当电动机的输入端子彼此开路时不基于电动势产生制动力，以不提供抵抗车轮的转动的阻力。本模式是其中使驱动源不提供抵抗车轮的转动的阻力的模式。根据本模式，可以最小化对转向操作带来的负担。

(15)根据模式(9)至(14)中任一项所述的转向系统，包括具有变形构件和变形量传感器的操作力检测器，所述变形构件根据所述转向操作构件的操作力而弹性变形，所述变形量传感器被配置为检测所述变形构件的变形量，以基于由所述变形量传感器所检测的所述变形量来检测所述转向操作构件的操作力，

其中，所述控制设备被配置为基于由所述操作力检测器所检测的所述转向操作构件的操作力来执行所述辅助控制。

根据本模式，可以合适地检测操作构件的操作力，从而有效地对车轮转动力进行辅助。在本模式中，具体而言，可以采用扭杆作为“变形构件”，并且被配置为检测扭杆的相对端部的相对位移(相对旋转)量的相对旋转量传感器可以被用作“变形量传感器”。于是，“操作力检测器”可以被构造为基于通过变形量传感器获得的扭杆的扭转量来检测操作构件的操作力。

(16)根据模式(15)所述的转向系统，其中所述操作力检测器设置在所述运动量可变传动设备中。

如在本模式中，在操作力检测器内置在运动量可变传动设备中的情况下，可以使转向系统较紧凑。

(17)根据模式(11)或(12)所述的转向系统，其中，所述变形构件的相对端部中的一个和另一个分别连接到所述转向操作构件和所述第一元件，并且其中，所述变形量传感器被配置为检测所述变形构件的相对端部中的所述一个和所述另一个的相对位移量。

(18)根据模式(15)或(16)所述的转向系统，其中，所述变形构件的相对端部中的一个和另一个分别连接到所述车轮转动设备和所述第二元件，并且其中，所述变形量传感器被配置为检测所述变形构件的相对端部中的所述一个和所述另一个的相对位移量。

上述两个模式的每一个都提及关于构成操作力检测器的变形构件设置于其中的部分的限制。具体而言，后一个模式对于其中通过利用第三元件运动允许机构在无法相对运动状态下转动车轮的情况是有效的。因为如上所述，当作用在第三元件上的运动力变为预定阀值时第三元件运动允许机构起作用，所以在变形构件布置在第二元件和车轮转动设备之间的情况下不能有效地检测为施加预定量的运动力所需的操作力的增大量。具体而言，在变形构件布置在抵抗转向操作的部分的下游侧的情况下，不能实现与操作力的增大相对应的变形构件的变形量的增大。因此，在上述两个模式中的后一个模式中，因为即使不能通过操作力检测合适地检测操作力的增大也可以通过辅助力增大控制来合适地对车轮转动力进行辅助，所以辅助力增大控制的执行提供了很大的优点。

另一方面，在上述两个模式的前一个模式中，因为通过利用第三元件运动允许机构来在无法相对运动状态下转动车轮的情况下有操作力检测器检测操作力的增大，所以辅助力增大控制的执行提供了不如后一个模式中的优点那么大的一定程度的优点。但是，在前一个模式中能够积极地利用该优点。即，从辅助控制的简化和方便性的角度看，前一个模式是有利的，这是因为即使在不执行辅助力增大控制的情况下也可以相对令人满意地对车轮转动力进行辅助。

(19)根据模式(1)至(18)中任一项所述的转向系统，包括被配置为控制所述转向系统的控制设备，其中，所述控制设备被配置为通过控制所述第三元件运动禁止设备的操作来执行用于禁止所述第三元件的运动的第三元件运动禁止控制。

在如本模式中通过控制设备控制第三元件运动禁止设备的情况下，可以合适地执行对第三元件的运动的禁止，并且如后所述可以容易地解除对该运动的禁止。

(20)根据模式(19)所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为在所述运动量可变传动设备的使所述驱动源不能使所述第三元件运动的故障的情况下执行所述第三元件运动禁止控制。

本模式中提及的术语“使所述驱动源不能使所述第三元件运动的故障”宽泛地包括各种情况，例如驱动源自身故障的情况，将作为驱动源的电操作驱动源和电源相连接的导线断路的情况，以及响应于施加到驱动源的过大负载而激活保护电路的情况。如上所述，在允许第三元件基本自由运动的故障的情况下，施加到操作构件的操作不传递到车轮转动设备，而可以通过有第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动，利用特定传动比来进行车轮的转动。注意，上述故障还包括上述无法相对运动状态，即，例如由于差速机构的元件的粘接而导致的、其中第一和第二元件不能相对于彼此运动的状况。

(21)根据模式(19)或(20)所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为，在其中所述第一元件和所述第二元件不能相对于彼此运动的无法相对运动状态下，执行用于控制所述第三元件运动禁止设备以建立其中不禁止所述第三元件的运动的状态的第三元件运动非禁止状态建立控制。

根据本模式，即使在上述无法相对运动状态的情况下，也不由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动。于是，可以在第一和第二元件不相对运动的情况下进行运动的传递，由此确保通过操作构件的操作来使车轮转动。即，根据本模式，可以使车辆操作者合适地执行转向操作。注意，本模式中提及的“第三元件运动非禁止状态建立控制”可以是为解除其中由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动的状态而执行的控制或者如后所述为防止第三元件的运动在该禁止之前被禁止而执行的控制。在后一个控制中，即，其中不由第三元件运动禁止设备进行对第三元件的运动的禁止的控制，在由无法相对运动状态引起的故障的情况下在任何时候都不会引起锁死，由此可以减小转向操作期间带给车辆操作者的不舒适感。

(22)根据模式(21)所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为还控制所述运动量可变传动设备的所述驱动源的操作，并被配置为在执行所述第三元件运动非禁止状态建立控制时建立其中所述驱动源不提供抵抗所述第三元件的运动的阻力的状态。

如上所述，当通过利用上述第三元件运动允许机构来在无法相对运动状态下使车轮转动时，连接到第三元件的驱动源可以提供抵抗车轮的转动的阻力。根据将此情况考虑在内的本模式，可以最小化对转向操作带来的负担。因为关于本模式的描述与先前模式的描述存在重合之处，所以这里省略其描述。

(23)根据模式(21)或(22)所述的转向系统，包括相对运动量检测器，其被配置为检测所述第一和第二元件的所述相对运动量，

其中，所述控制设备被配置为基于由所述相对运动量检测器所检测的所述相对运动量来执行所述第三元件运动非禁止状态建立控制。

本模式可以是例如其中基于第一和第二元件的相对运动量来检测上述无法相对运动状态，然后基于检测结果执行第三元件运动非禁止状态建立控制的模式。因此，可以可靠地建立其中在无法相对运动状态下不禁止第三元件的运动的状态。因为本模式的描述与关于相对运动量检测器的先前描述想重合，所以这里省略其描述。

(24)根据模式(21)至(23)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为，当在其中所述第一元件和所述第二元件不能相对于彼此运动的无法相对运动状态下由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动时，通过执行控制所述第三元件运动禁止设备的操作以解除对所述第三元件的运动的禁止的第三元件运动禁止解除控制，来执行所述第三元件运动非禁止状态建立控制。

简单地描述，本模式是例如其中在执行第三元件运动禁止控制期间基于无法相对运动状态来解除对第三元件的运动的禁止。换言之，本模式是其中可以在运动量可变传动设备的故障的情况下建立禁止第三元件的运动的状态和允许第三元件的运动的状态中所选择的一个状态的模式。例如，可以根据故障的内容来选择两个状态之一。

(25)根据模式(24)所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动的状态下迫使所述第三元件运动的运动力的量变得大于预定阀值的情况下执行所述第三元件运动禁止解除控制。

本模式提及了与在执行第三元件运动禁止解除控制时识别无法相对运动状态相关的附加限制。如上所述，在无法相对运动状态下对第三元件的运动的限制将引起差速机构中的锁死。然后，例如如果在此状态下操作操作构件，则将发生作用在第三元件上的运动力的量变得大于预定阀值的现象。本模式是其中在发生这种现象时控制设备解除由第三元件运动禁止设备对第三元件的运动的禁止并允许第三元件的运动的模式。在本模式中，如其中运动量可变传动设备具有第三元件允许机构的上述模式，可以当作用在第三元件上的运动力的量变得大于预定阀值时使第三元件运动。

(26)根据模式(24)或(25)所述的转向系统，

其中，所述第三元件运动禁止设备具有设置在所述第三元件上的被配合部以及设置在所述壳体中并与所述被配合部可配合的配合部，使得在所述配合部与所述被配合部的配合状态下禁止所述第三元件的运动，其中所述运动量可变传动设备包括作用力检测器，其被配置为检测在所述配合状态下作用在所述配合部与所述被配合部之间的作用力，

并且其中，所述控制设备被配置为在其中由所述作用力检测器所检测的所述作用力的量变得大于预定阀值的情况下执行所述第三元件运动禁止解除控制。

本模式是具有如下限制的模式：第三元件运动禁止设备具有特定止挡机构，并且基于作用在止挡机构中所包括的被配合部与配合部之间的作用力来执行第三元件运动禁止解除控制。例如当在差速机构中发生锁死的情况下操作操作构件时，可以预期止挡机构接收到作为所述作用力的相对较大的力。本模式是其中基于作用力检测无法相对运动状态并接着基于检测结果来执行第三元件运动禁止解除控制的模式。

本模式中提及的“作用力”可以被认为是一种上述的运动力，并对应于当被配合部和配合部保持彼此配合时作用在被配合部与配合部之间的作用和反作用力。因此，本模式可以被认为是其中当作用在第三元件上的运动力大于预定阀值时执行第三元件运动禁止解除控制的模式之一。注意，“作用力检测器”具有不受具体限制的结构，并可以是设置在配合部与被配合部之间或设置在配合部和被配合部之一中以检测作用在配合部与被配合部之间的作用力的负载传感器。具体而言，作用力检测器可以被构造为具有布置在配合部和被配合部中的一个中以获得配合部和被配合部中所述一个的变形量的变形计，由此基于变形计所检测的变形量来检测作用力。

(27)根据模式(24)至(26)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被配置为在其中所述转向操作构件的操作力的量变得大于预定阀值的情况下执行所述第三元件运动禁止解除控制。

当在差速机构中发生锁死的情况下操作操作构件时，具有施加到操作构件的操作力变得较大的较高可能性。

(28)根据模式(27)所述的转向系统，包括具有变形构件和变形量传感器的操作力检测器，所述变形构件根据所述转向操作构件的操作力而弹性变形，所述变形量传感器被配置为检测所述变形构件的变形量，以基于由所述变形量传感器所检测的所述变形量来检测所述转向操作构件的操作力，

其中，所述控制设备被配置为基于由所述操作力检测器所检测的所述转向操作构件的操作力来执行所述第三元件运动禁止解除控制。

(29)根据模式(27)所述的转向系统，其中，所述操作力检测器设置在所述运动量可变传动设备中。

(30)根据模式(28)或(29)所述的转向系统，其中，其中，所述变形构件的相对端部中的一个和另一个分别连接到所述转向操作构件和所述第一元件，并且其中，所述变形量传感器被配置为检测所述变形构件的相对端部中的所述一个和所述另一个的相对位移量。

上述两个模式的每一个都提及与用于检测操作构件的操作力的操作力检测器相关的模式。操作力检测器可以与在与辅助控制相关的模式中描述的操作力检测器大体相同。因此，与上述三个模式中的每个相关的描述与先前描述重合，此处省略其描述。

(31)根据模式(24)至(30)中任一项所述的转向系统，包括相对运动量检测器，其被配置为检测所述第一和第二元件的所述相对运动量，

其中，所述控制设备被配置为基于由所述相对运动量检测器所检测的所述相对运动量来执行所述第三元件运动禁止解除控制。

本模式是其中在执行第三元件运动禁止解除控制时利用由相对运动量检测器进行的检测结果的模式。因为关于本模式的每个的描述与先前模式的描述重合，所以此处省略其描述。

(32)根据模式(31)所述的转向系统，

其中，所述第三元件运动禁止设备被配置为允许所述第三元件运动在预定阀值范围内的量，并禁止所述第三元件运动超过所述预定阀值范围的量，

并且其中，所述控制设备被配置为在其中允许所述第三元件运动在所述预定阀值范围内的量的状态下当所述第一和第二元件不能相对于彼此运动时，执行所述第三元件运动禁止解除控制。

本模式是用于能够在由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动的情况下检测上述相对运动量的模式。在本模式中，第三元件运动禁止设备被配置为不完全禁止第三元件的运动，而是允许第三元件运动在预定阀值范围内的量，同时禁止第三元件运动超过预定阀值范围的量。注意，本模式中提及的“预定阀值范围内”可以是例如允许游隙或间隙的小范围。根据本模式，即使在第三元件运动禁止设备起作用的情况下，也可以基于相对运动量来判定差速机构是否被置于无法相对运动状态。

(33)根据模式(32)所述的转向系统，其中，所述第三元件运动禁止设备具有设置在所述第三元件上的被配合部以及设置在所述壳体中并与所述被配合部可配合的配合部，使得在所述配合部与所述被配合部的配合状态下禁止所述第三元件的运动，并使得所述第三元件的与设置在所述配合部与所述被配合部之间的间隙相对应的量的运动被允许作为所述第三元件的在所述预定阀值范围内的量的运动。

本模式是其中提及如下限制的模式：第三元件运动禁止设备具有特定止挡机构，并且预定阀值范围与在配合部和被配合部的配合状态下与游隙或间隙的量相对应。根据本模式，第三元件的相对小量的运动使得可以判定第一和第二元件是否相对于彼此运动。

(41)根据模式(1)至(3)中任一项所述的转向系统，还包括第三元件运动禁止取消设备，其被配置为取消由所述第三元件运动禁止设备进行的对所述第三元件的运动的禁止。

本模式是产生上述模式中的一些的模式。术语“第三运动禁止取消设备”可以被认为是用于应对无法相对运动状态的装置的上位术语，并且本模式可以被认为是对于每个都具有应对无法相对运动状态的目的的上述模式的上位模式。即，第三元件运动禁止取消设备主要由如上所述允许第三元件的运动的机构构成。第三元件运动禁止取消设备可以被构造为在其中由第三元件运动禁止设备禁止第三元件运动的状态下允许第三元件的运动，或者控制第三元件运动禁止设备以不使第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动。

(42)根据模式(41)所述的转向系统，其中，所述运动量可变传动设备具有第三元件运动允许机构，其被配置为在其中由所述第三元件运动禁止设备禁止所述第三元件的运动的状态下迫使所述第三元件运动的运动力的量变得大于预定阀值的情况下允许所述第三元件的运动，

并且其中，所述第三元件运动禁止取消设备由所述第三元件运动允许机构构成。

因为本模式具有上述第三元件运动允许机构，所以本模式提供了与针对每个都具有第三元件运动允许机构的模式基本相同的效果。此外，在本模式中，还可以采用与每个都具有第三元件运动允许机构的模式相关的模式中所包括的技术特征。

(43)根据模式(41)或(42)所述的转向系统，包括被配置为控制所述转向系统的控制设备，其中，所述控制设备被配置为控制所述第三元件运动禁止设备的操作以执行用于禁止所述第三元件的运动的第三元件运动禁止控制，

其中，所述第三元件运动禁止取消设备由被如下配置的所述控制设备构成：在其中所述第一元件和所述第二元件不能相对于彼此运动的无法相对运动状态下，执行用于控制所述第三元件运动禁止设备以建立其中不禁止所述第三元件的运动的状态的第三元件运动非禁止状态建立控制。

本模式是用于控制第三元件运动禁止设备以在无法相对运动状态下建立其中不禁止第三元件的运动的状态。根据本模式，本模式提供了与前述的每个都提及了第三元件运动非禁止状态建立控制的模式相同的效果。此外，在本模式中，还可以采用与每个都提及第三元件运动非禁止状态建立控制的模式相关的模式中包括的技术特征。

附图说明

图1是示出本发明第一实施例的车辆转向系统的总体结构的示意图。

图2是示出作为如图1所示的运动量可变传动设备的VGRS致动器的剖视图。

图3是示出作为设置在图2的VGRS致动器中的运动量可变传动机构的谐波齿轮的、从轴向观察的示意图。

图4是示出设置在图2的VGRS致动器中的作为第三元件运动禁止设备的剖视图(沿着图2中的线A-A所取)。

图5是示出在执行传动比控制期间运动量可变传动设备中建立的车辆行驶速度与传动比之间的关系的曲线图。

图6是示出在执行用于对车轮转动力进行辅助的辅助控制期间操作转矩与辅助力之间关系的曲线图。

图7是在第一实施例的车辆转向系统中执行的辅助控制程序的流程图。

图8是第一实施例的车辆转向系统中执行的致动器控制程序的流程图。

图9是设置在第一实施例的车辆转向系统中的控制设备的功能框图。

图10是示出设置在本发明第二实施例的车辆转向系统中的、作为运动量可变传动设备的VGRS致动器的剖视图。

图11是示出在第二实施例的车辆转向系统中执行的辅助力增大控制的概念的曲线图。

图12是第二实施例的车辆转向系统中执行的致动器控制程序的流程图。

图13是第二实施例的车辆转向系统中执行的辅助控制程序的流程图。

图14是设置在第二实施例的车辆转向系统中的控制设备的功能框图。

具体实施方式

将参考附图描述本发明的实施例。应该理解，可要求权利的本发明不限于以下实施例，而可以另外以对本领域的技术人员可以进行的各种改变和修改(例如前述“本发明的模式”中所述的那些)的方式实施。

<第一实施例>

(A)转向系统的结构

图1是示出本发明第一实施例的转向系统的总体结构的示意图。本转向系统是所谓电动转向系统，并大致划分为操作设备10、车轮转动设备12、作为运动量可变传动设备的VGRS致动器14、和作为控制设备的电子控制单元16(此后在合适处简称为“ECU 16”)。即，转向系统被构造为包括这些部件。

操作设备10被构造为包括作为转向操作构件的转向盘20和转向管柱22(此后在合适处简称为“管柱22”)。管柱22被构造为包括转向轴24和转向柱管26(此后在合适处成为“柱管26”)，转向盘20安装到转向轴24的一端，柱管26作为其中以可旋转的方式保持转向轴24的轴壳体。柱管26固定到仪器面板的加强件，由此管柱22固定地布置在车身中。此外，在管柱22中，操作角传感器28设置在轴24的转向盘20所安装的部分中。操作角传感器28被设置为检测转向盘20的操作角，作为操作构件的操作量。

车轮转动设备12主要由固定到车身(具体而言，底盘)的壳体30和设置在壳体30中以沿轴向(即，车辆的横向)可移动的转向杆32构成。车轮转动设备12具有小齿轮轴34作为转向力从操作设备10向其施加的输入轴。转向杆32具有形成在其中并与形成在小齿轮轴34中的小齿轮36啮合的齿条38，由此小齿轮轴34和转向杆32通过齿条齿轮机构互相连接(见图2)。由于这种结构，车轮转动设备12被构造为通过小齿轮轴34的旋转使转向杆32沿上述轴向移动。转向杆32具有通过各个球节40连接到各个左右系杆42的两个相对端部。各个左右系杆42的另一个端部通过各个球节44连接到各个转向节臂部50，转向节臂部50被包括在保持各个左右转向车轮46的各个转向节48中。此外，车轮转动设备12配备有辅助机构52，辅助机构52被构造为辅助为使车轮46转向所需的车轮转向力，使得由辅助机构52辅助转向杆32的轴向移动。虽然图中未示出，但是在转向杆32中形成螺纹槽(外螺纹)，螺母和电动机设置在车轮转动设备12的壳体30中。螺母承载轴承滚珠并与转向杆32的螺纹槽保持螺纹配合。电动机被构造为使螺母旋转。即，辅助机构52具有由螺纹槽和螺母构成的滚珠丝杠机构，使得通过电动机的驱动力来辅助转向杆32的轴向移动。注意，车轮转动设备12设置有车轮转动量传感器54，其被构造为检测转向杆32的移动量。

VGRS致动器14是具有将转向轴24的旋转(其响应于转向盘20的旋转而引起)传递到车轮转动设备12的功能的设备。如图1所示，VGRS致动器14通过VGRS致动器14的壳体80固定到车轮转动设备12，其中壳体80紧固到车轮转动设备12的壳体30。VGRS致动器14的输入轴82包括从壳体80延伸出的端部，该端部经由万向节84连接到中间轴86的端部。中间轴86的另一个端部经由万向节88连接到转向轴24的与上述转向盘20所安装的端部相对的端部。

图2示出了VGRS致动器14的剖视图。VGRS致动器14被构造为包括壳体80、以相对于壳体80可旋转的方式设置的输入轴82、以相对于壳体80可旋转的方式设置的输出轴90、以及运动量可变传动机构92，运动量可变传动机构92能够在将输入轴82的旋转传递到输出轴90的同时改变作为输入轴82、输出轴90各自旋转之间的比率的旋转比。壳体80由组装的三个副壳体(上壳体94、下壳体96和锁止机构部分壳体98)构成。下壳体96具有凸缘部100，在凸缘部100中在周界上等角度的四个位置处分别设置了紧固接纳孔102。凸缘部100安装到设置于车轮转动设备12的壳体30中的框架部104，使得凸缘部100的凸缘表面与框架部104的框架表面接触。框架部104具有位于与四个紧固接纳孔102分别对应的各个位置上的四个内螺纹孔106，使得当每个紧固接纳孔102与内螺纹孔106中对应的一个彼此对准的同时凸缘部100和框架部104通过作为紧固件的螺栓108紧固到彼此。利用这样将VGRS致动器14的壳体80固定到车轮转动设备12的壳体30，VGRS致动器14固定到车轮转动设备12，从而壳体80相对于车身不可旋转。

输入轴82由彼此一体的上轴110、下轴112和扭杆114构成。上轴110包括从壳体80的上部延伸出的延伸部，并且在该延伸部的外周上形成锯齿。上轴110在形成有锯齿的延伸部处连接到万向节84，使得旋转从操作设备10输入到上轴110。上轴110具有台阶孔，台阶孔具有下轴112引入其中的、提供了大直径部分的下部。轴承116至于上轴110的大直径部分的内周表面与下轴112的外周表面之间，由此上轴110和下轴112相对于彼此旋转。下轴112包括由其下部提供的凸缘部118，并具有在上端部处开口并沿轴向延伸的盲孔。扭杆114在其相对端部之一处与下轴112的盲孔的底部保持锯齿配合。由于这种结构，输入轴82允许扭杆114的扭转，使得输入轴82自身扭转与扭杆114的扭转量相对应的量。

输出轴90包括由其下部提供的轴部120、以及位于轴部120的上侧的环形部122。环形部122与轴部120一体地形成，并具有比轴部120的直径更大的直径。构成输入轴82的下轴112的凸缘部118沿着输出轴90的将环形部122和轴部120互连的凸缘部布置，使得凸缘部118被环形部122围绕。轴部120是中空的，并且构成输入轴82的下轴112的下端部被引入轴部120的孔的上部。轴套124置于下轴112的下端部的外周表面与轴部120的孔的内周表面之间，使得下轴112和轴部120相对于彼此旋转。构成输入轴82的上轴110在其外周处由上壳体94经由轴承126以可旋转的方式保持，同时输出轴90的轴部120在其外周处由下壳体96经由轴承128以可旋转的方式保持。由于上述结构，输入轴82和输出轴90彼此同轴布置，且相对于彼此并相对于壳体80可旋转。

作为车轮转动设备12的输入轴的小齿轮轴34在其低于小齿轮36的部分处由壳体30经由轴套130保持，并在其高于小齿轮36的部分处由壳体30经由轴承132保持，由此小齿轮轴34被设置为相对于壳体30可旋转。外锯齿134形成在小齿轮轴34的上端部中，而内锯齿136形成在输出轴90的轴部120的下端部中。于是，在VGRS致动器14安装到车轮转动设备12的状态下，输出轴90和小齿轮轴34保持为彼此锯齿配合。由于这种结构，输出轴90的旋转传递到小齿轮轴34。

如上所述，转向杆32由壳体30保持，并沿轴向可移动。转向杆32相对于壳体30定位，使得形成在转向杆32中的齿条38与小齿轮轴34的小齿轮36啮合。在位于转向杆32的其中形成齿条38的部分的后侧的位置中，设置有用于支撑转向杆32的机构。具体而言，支撑构件140布置在设置于壳体30中的孔中，以从后侧支撑转向杆32，并且盖体142保持与壳体30的孔的端部螺纹配合。压缩螺旋弹簧144设置在支撑构件140与盖体142之间。由于这种结构，转向杆32得到支撑，并且确保了齿条38与小齿轮36的合适啮合。

运动量可变传动机构92采用谐波齿轮机构。在VGRS致动器14中，电动机(电动机)150设置为谐波齿轮机构的驱动动力源。作为150的输出轴的电动机轴152是中空的，并被布置为使得输入轴82(具体而言，112)引入电动机轴152自身。在电动机轴152的内周表面与下轴112的外周表面之间，布置有轴承154、156，使得电动机轴152保持为与下轴112相对旋转以相对于壳体80可旋转。在电动机轴152的外周部上，沿周向并固定地布置了多个永磁体158。永磁体158构成150的转子。同时，多个极体160(每个都由芯体和绕芯体缠绕的线圈提供)固定地布置在壳体80的内周表面上，以与永磁体158相对。每个极体160都用作定子极，使得多个极体160构成定子。由于这种结构，150用作所谓无电刷电动机。注意，转子的旋转角位置，即电动机轴152的旋转位置(还可以被称为旋转角或旋转相位)由布置在安装到电动机轴152的上端部的安装环162与壳体80的内表面之间的分解器来检测。电动机150在根据转子的旋转角位置来选择极体160中一些进行通电的控制下由驱动电路(图中未示出)驱动，更准确而言，还通过利用表示分解器164进行的检测的信号来控制电动机轴152的转速。

运动量可变传动机构92被构造为包括作为第一环形花键(第一齿圈)的定子齿轮180、作为第二环形花键(第二齿圈)的从动齿轮182、与定子齿轮180和从动齿轮182啮合的作为柔性花键的柔性齿轮184、以及支撑柔性齿轮184并被构造为产生波形的波发生器。此后，将通过参考作为示出运动量可变传动机构92、从轴向观察的示意图的图3来描述运动量可变传动机构92的结构和功能。

定子齿轮180是具有内齿的齿圈，并固定到输入轴82，具体而言，固定到下轴112的凸缘部118的外周部，使得定子齿轮180相对于输入轴82不可旋转。从动齿轮182是具有内齿的齿圈，并固定到输出轴90的环形部122的内周部的上端部，使得从动齿轮182相对于输出轴90不可旋转。定子齿轮180和从动齿轮182彼此同轴地布置。作为输入侧齿轮的定子齿轮180位于作为输出侧齿轮的从动齿轮182的下侧。即，相较于作为输出侧齿轮的从动齿轮182，作为输入侧齿轮的定子齿轮180更靠近VGRS致动器14的提供了VGRS致动器14的输出侧部分的下部。同时，作为输出侧齿轮的从动齿轮182位于作为输入侧齿轮的定子齿轮180的上侧。即，相较于作为输入侧齿轮的定子齿轮180，作为输出侧齿轮的从动齿轮182更靠近VGRS致动器14的提供了VGRS致动器14的输入侧部分的上部。于是，定子齿轮180和从动齿轮182沿轴向布置，仿佛它们各自的位置被彼此交换了。定子齿轮180的齿数和从动齿轮182的齿数彼此不同。定子齿轮180的齿数是102，而从动齿轮182的齿数是100。柔性齿轮184是具有外齿的齿圈，并相对较薄以具有柔性。柔性齿轮184的齿数是与从动齿轮182一样的100。注意，这些齿轮的齿数可以交换，例如，使得定子齿轮180具有100个齿，而从动齿轮182具有102个齿。

波发生器186用作大体椭圆形的凸轮，并被构造为包括大体椭圆形的支撑板188和装配到支撑板188的外周端的轴承190。支撑板188具有其中心处的轴孔，并连接到装配于该轴孔中的电动机轴152，使得支撑板188相对于电动机轴152不可旋转。轴承190安装在支撑板188上，支撑板188的外周装配到轴承190的内座圈192中。轴承190的外座圈194相对较薄以具有柔性。柔性齿轮184安装在轴承190的外周，使得柔性齿轮184相对于轴承190的外座圈194不可旋转。通过波发生器186使柔性齿轮184变形以具有椭圆形状。因此，柔性齿轮184在其位于椭圆形状的长轴上或附近的两个部分处与定子齿轮180和从动齿轮182啮合，同时在其位于椭圆形状的短轴上或附近的部分处与定子齿轮180和从动齿轮182完全分离。

在禁止电动机轴152旋转的状态下定子齿轮180旋转时，柔性齿轮184与轴承190的外座圈194一起沿着椭圆周转，同时在啮合部分随着其周转而变化的情况下弹性地变形。作为柔性齿轮184周转的结果，也与柔性齿轮184啮合的从动齿轮182沿与定子齿轮180的旋转相同的方向旋转。具体而言，在此情况下，从动齿轮182相对于定子齿轮180以与这些齿轮定子齿轮180、从动齿轮182之间的速比相对于的旋转比102/100旋转。此后，在合适处此旋转比将被称为“基准旋转比”。

出于到简化描述的目的，将假定定子齿轮180固定对通过电动机轴电动机轴152旋转使波发生器186旋转的情况进行描述。当波发生器186旋转时，柔性齿轮184在啮合位置随着其旋转而改变的情况下弹性变形。因为定子齿轮180和从动齿轮182的齿数彼此不同，所以产生其量与齿数差相对应的旋转角差(旋转相位差)。具体而言，波发生器186的每圈旋转引起其量与两个齿相对应的旋转角差。具体而言，当波发生器186沿如图3所示的顺时针方向旋转一圈时，从动齿轮182相对于定子齿轮180着如图3所示的逆时针方向旋转与两个齿相对应的量。

实际上，因为定子齿轮180随着输入轴82的旋转一起旋转，所以根据定子齿轮180和波发生器186的相对旋转量来确定从动齿轮182相对于定子齿轮180的旋转比，即运动量可变传动机构92的传动比。具体而言，当定子齿轮180和波发生器186沿相同方向旋转时，从动齿轮182以被降低到比与上述基准旋转比相对应的转速低的转速旋转。当定子齿轮180和波发生器186以彼此相反的方向旋转时，从动齿轮182以被升高到比与上述基准旋转比相对应的转速高的转速旋转。因为转速的升高或降低的程度取决于定子齿轮180的转速和波发生器186的转速两者，所以能够通过改变取决于定子齿轮180的转速的150的转速，来以任意方式改变传动比。因此运动量可变传动机构92被构造为将输入轴82的旋转传递到输出轴90，并改变输出轴90的旋转量相对于输入轴82的旋转量的比率，即，作为输出轴90的转速相对于输入轴82的转速的比率的传动比。

由于上述结构，在运动量可变传动机构92中，可旋转地布置在壳体80中的输入轴82的下轴112和连接到下轴112的定子齿轮180用作第一元件，而可旋转地布置在壳体80中的输出轴90和连接到壳体80的从动齿轮182用作第二元件。此外，与定子齿轮180和从动齿轮182齿合的柔性齿轮184、装配到柔性齿轮184中的波发生器186、连接到波发生器186的电动机轴152以及其他部件用作第三元件。这三个元件协同以构成差速机构。如上所述，在禁止电动机轴152旋转的状态期间的旋转比等于上述基准旋转比。在此状态(即，禁止第三元件运动的状态)期间，无论第一元件的运动量如何，第一和第二元件的相对运动量对应于基准旋转比。

此外，作为运动量可变传递设备的VGRS致动器14配备有作为第三元件运动禁止设备的电动机轴旋转锁止机构200(此后在合适处简称为“锁止机构200”)，其能够禁止构成第三元件的电动机轴152的旋转。将参考作为剖视图(沿着图2中的线A-A所取)的图4(仅图示了布置在壳体98内的元件)描述锁止机构200。锁止机构200被构造为包括作为驱动源的电磁操作螺线管202、绕固定布置在锁止机构部分壳体98的内表面上的固定销204可枢转的锁止杠杆206、以及经由容许环207装配到电动机轴152的外周的作为旋转构件的锁止保持器208。容许环207由于波纹部分的弹性力而支撑装配在容许环207的外周上的锁止保持器208。由于该弹性力产生的摩擦力，容许环207常态禁止锁止保持器208相对于电动机轴152的旋转。

由弹簧212(其被布置为将固定销204插入其中)偏压锁止杠杆206，以使锁止杠杆206沿着使远端部210(作为锁止杠杆206的端部)朝向锁止保持器208移动的方向枢转。锁止杠杆206的另一个端部连接到螺线管202。螺线管202被构造为，当其通电时，使锁止杠杆206沿着使远端部210移动远离锁止保持器208的方向枢转。锁止杠杆206的远端部210用作配合部，而形成在锁止保持器208的外周中的每个凹部214用作被配合部，由此远端部210与凹部214配合。

当螺线管202通电时，锁止杠杆206抵抗由弹簧212产生的偏压力而枢转，由此锁止杠杆206的远端部210和锁止保持器208的凹部214的配合被松开，从而允许电动机轴152的旋转(见图4的(a))。当螺线管202断电时，锁止杠杆206通过弹簧212的偏压力在远端部210处与凹部214配合，由此禁止电动机轴152的旋转(见图4的(b))。当禁止电动机轴152的旋转时，根据上述基准旋转比进行旋转的传递。

将描述其中在通过上述锁止机构200禁止电动机轴152的旋转期间将运动力作用在电动机轴152上以迫使电动机轴152旋转的情况。当迫使电动机轴152旋转的运动力大于作用在容许环207与锁止保持器208之间的摩擦力时，即使在其中激励锁止机构200以禁止电动机轴152的旋转的状态下也允许电动机轴152旋转。由于这种结构，VGRS致动器14具有第三元件运动允许机构，其被构造为当作用在第三元件上的运动力的量变为大于阀值时，即使在由第三元件禁止设备禁止第三元件的运动期间也通过运动力的效果来允许第三元件的运动。即，在VGRS致动器14中，第三元件运动允许机构被构造为包括容许环207。此外，本转向系统包括第三元件运动禁止取消设备，其被构造为取消由第三元件运动禁止设备对第三元件运动的禁止，这是因为VGRS致动器14具有第三元件运动允许设备。

在锁止杠杆206的远端部210中，设置有变形计216，其被构造为检测由锁止杠杆206和锁止保持器208的相互作用引起的锁止杠杆206的变形量。在本转向系统中，因此可以基于锁止杠杆206的变形量来估计当锁止杠杆206和锁止保持器208互相配合时作用在锁止杠杆206与锁止保持器208之间的作用力。于是，VGRS致动器14被配置为具有作用力检测器，其被构造为检测根据迫使电动机轴152旋转的运动力作用在锁止杠杆206与锁止保持器208之间的作用力。

此外，除了上述分解器164之外，VGRS致动器14还具有两个分解器220、222。分解器220设置在上轴110(扭杆114的上端部装配到其中)与壳体80的内表面之间，以用作检测上轴110的旋转角位置的检测器。分解器222设置在固定地设置于下轴112(扭杆114的下端部装配到其中)的外周部中的安装环224与壳体80的内表面之间，以用作检测下轴112的旋转角位置的检测器。根据表示由这两个分解器220、222进行的检测的信号，可以检测上轴110和下轴112的相对旋转位移，来作为扭杆114的上下部分的相对位移量。在转向系统中，基于相对旋转位移量(即，扭杆114的扭转变形量)来估计施加到转向盘20的操作力(具体而言，操作转矩)。于是，本转向系统被配置为具有操作力检测器，其被构造为基于扭杆114的上下端部的上述相对位移量来检测转向盘20的操作力。操作力检测器被构造为包括用作变形构件的扭杆114、以及由用作端部位移量传感器和另一个端部位移传感器的分解器220、222构成的相对位移量传感器。换言之，操作力检测器设置在VGRS致动器14中，并被构造为包括布置在转向盘20与定子齿轮180(其构成第一元件)之间的用作变形构件的扭杆114、以及被构造为检测扭杆114的扭转变形量的变形量传感器。还可以基于从分解器220、222供应的检测信号来估计操作转向盘20的方向。

上述分解器222能够基于所检测的下轴112的旋转角位置来检测连接到下轴112的定子齿轮180的旋转角。设置在车轮转动设备12中的车轮转动量传感器54能够基于所检测的转向杆32的移动量来检测小齿轮轴34的旋转角，即从动齿轮182的旋转角。因此，根据从分解器222和车轮转动量传感器54供应的检测信号，可以检测定子齿轮180和从动齿轮182的相对旋转角，作为第一和第二元件的相对运动量。于是，本转向系统被配置为具有相对运动量检测器，其被构造为检测第一和第二元件的相对运动量。

(B)转向系统的控制

如上所述构造的本转向系统由ECU 16控制，ECU 16主要由计算机构成。各种传感器连接到ECU 16，例如上述操作角传感器28，车轮转动量传感器54，分解器164、220、222，变形计216和设置在车轮中的轮速传感器230(图1中仅示出了设置在车轮46之一中的轮速传感器230之一)。此外，ECU 16具有用于驱动车轮转动设备12的辅助机构52的电动机、VGRS致动器14的150和锁止机构200的螺线管202的驱动电路(驱动器)，并被构造为使得计算机被配置为通过驱动电路控制辅助机构52的电动机、150和螺线管202。

i)基本控制

ECU 16执行作为基本控制的两个控制。这两个控制中的一个是与包括在VGRS致动器14中的上述运动量可变传动机构92相关的控制(此后在合适处称为“传动比控制”)。如上所述，VGRS致动器14具有运动量可变传动机构92，其被构造为改变传动比γ，即车轮转动设备12的小齿轮轴34的旋转量相对于转向轴24的旋转量的比率。具体而言，基于由设置在各个车轮中的轮速传感器230检测的轮速估计车辆的行驶速度v，并控制运动量可变传动机构92(具体而言，电动机150的旋转方向和转速)以建立与所估计的行驶速度v相对应的传动比γ。

更具体而言，如图5所示，当车辆的行驶速度v落在可控最低速度v_MIN与可控最高速度v_MAX之间的范围内时，传动比γ随着行驶速度v的升高而减小，并随着行驶速度v的降低而增大。此外，因为根据定子齿轮180的转速来确定与传动比γ相对应的电动机轴152的转速dΦ，所以在本传动比控制中通过基于转向盘20的转速dδ(其基于由操作角传感器28检测的转向盘20的操作角来估计)进行的计算来确定电动机轴152的转速dΦ的目标值。然后，将表示所确定的转速dΦ的目标值的命令发送到驱动电路。基于由分解器164检测的电动机轴152的旋转角位置，通过驱动电路控制电动机150，使得电动机轴152以由该命令表示的转速dΦ的目标值旋转。由于这种控制，建立了与车辆行驶速度v相对应的传动比γ。根据本传动比控制，当车辆行驶较快时，相对于转向盘20的操作角(操作量)减小转向车轮46的车轮转动量，以提高车辆的行驶稳定性。当车辆行驶较慢时，相对于转向盘20的操作角(操作量)增大转向车轮46的车轮转动量，以帮助转向操作。

由ECU 16执行的控制的另一个是与车轮转动设备12的上述辅助机构52相关的控制(此后在合适处称作“辅助控制”)。ECU 16基于由分解器220、222检测的扭杆114的上下端部的相对旋转位移量Δτ(扭杆114的扭转变形量)，来估计作为施加到转向盘20的操作力的操作转矩T，并控制辅助机构52，具体而言，控制供应到包括在辅助机构52中的电动机的电力W，使得产生与所估计的操作转矩相对应的辅助力F_A。取决于相对旋转位移量Δτ的当前值来设定辅助力F_A的供应电力W，并将表示供应电力W的确定值的命令发送到用于驱动电动机的驱动电路，使得驱动电路工作以将确定值的供应电力W供应到电动机。由于这种控制，根据操作转矩T辅助车轮的转动。具体而言，当相对旋转位移量Δτ随着扭杆114的扭转增大而变大时，估计操作转矩T较大使得将相对大量的电力W供应到电动机，由此由辅助机构52产生的辅助力F_A较大。当相对旋转位移量Δτ随着扭杆114的扭转减小而变小时，估计操作转矩T较小使得将相对小量的电力W供应到电动机，由此由辅助机构52产生的辅助力F_A较小。

ii)第一故障控制

在电动机150不能使构成第三元件的电动机轴152旋转的故障情况下，ECU 16执行第一故障控制来代替上述传动比控制。此第一故障控制是第三元件运动禁止控制，即，通过操作作为上述第三元件运动禁止设备的的锁止机构200(更具体而言，通过利用对螺线管202断电将电动机轴152锁止)来进行的禁止第三元件的旋转的控制。具体而言，电动机150不能使电动机轴152旋转的故障对应于例如由于断开等驱动力不能施加到电动机轴152的情况，以及作为响应于过大负载施加到电动机150导致保护电路的激活的结果使电动机150不能产生驱动力的情况。在这些情况下，允许电动机轴152相对自由地旋转，由此允许波发生器186在运动量可变传动机构92中自由旋转。因此，在这些情况下，不能合适地进行定子齿轮180和从动齿轮182之间的旋转的传递。为了应对这种情况，在本转向系统中执行第一故障控制。

具体而言，ECU 16监视在驱动电动机150的驱动电路中对电动机150的电力供应状态，并基于监视的结果检测电动机150的断路和对电动机150的过载，由此在检测到断路或过载时停止对螺线管202的电力供应，由此禁止电动机轴152的旋转。通过这样执行第一故障控制，将定子齿轮180相对于定子齿轮180的旋转比固定为基准旋转比，由此以与基准旋转比相对应的固定值的传动比γ来执行车轮的转动。

iii)第二故障控制

作为引起电动机150过载的因素，存在其中比如处于定子齿轮180、从动齿轮182、柔性齿轮184(与齿轮180、182啮合)和柔性齿轮184的形式的运动量可变传动机构92的元件彼此粘接的状态，换言之，其中定子齿轮180和从动齿轮182不能相对于彼此旋转的无法相对旋转状态(作为“无法相对运动状态”的一种)。可能由例如异物进入运动量可变传动机构92而引起伴随着无法相对旋转状态的故障。在无法相对旋转状态下，即使电动机轴152趋于以与传动比相对应的转速旋转，电动机轴152也不能以该转速旋转，由此如果该状态持续将使电动机150过载。

在发生伴随着无法相对旋转状态的故障的情况下，如果执行上述第一故障控制以禁止电动机轴152的旋转，则运动量可变传动机构92经历阻碍转向操作的所谓锁死。为了应对这种问题，ECU 16执行第二故障控制。在此第二故障控制中，执行第三元件运动禁止解除控制，即，用于解除由锁止机构200进行的对电动机轴152旋转的禁止的控制，以及用于避免电动机150提供抵抗电动机轴152的旋转的阻力的控制。具体而言，将电力供应到螺线管202，并通过驱动电路将电动机150置于自由状态(此后在合适处称为“电动机自由状态”)，即置于其中电动机150的输入端子与电源在彼此开路的同时电断开的状态，由此电力未供应到电动机150，而没有由电动机150产生基于电动势的力。

ECU 16在满足三个条件中的任一个条件时执行第二故障控制。这些条件中的第一个(此后在合适处称为“第一条件”)是作用在第三元件上的运动力的量变得大于预定阀值。具体而言，第一条件是当锁止杠杆206与锁止保持器208配合时，作为作用和反作用的结果作用在期间的力的作用力AF大于预定阀值AF₀。如上所述，在本转向系统中，因为VGRS致动器14具有变形计216形式的作用力检测器，基于从变形计216供应的检测信号来检测作用力AF，并接着当判定满足第一条件时执行第二故障控制来代替第一故障控制。

这些条件中的第二个(此后在合适处称为“第二条件”)是施加到转向操作构件的操作力的量变得大于预定阀值。当在运动量可变传动机构92中发生锁死的情况下转向盘20趋于被车辆操作者旋转时，施加到转向盘20的操作力变大的可能性很高。本转向系统具有上述操作力检测器，其如上所述被构造为包括设置在转向盘20和定子齿轮180之间的两个分解器220、222，即其是基于扭杆114的相对旋转位移量Δτ，由此基于由操作力检测器进行的检测的结果来判定是否满足第二条件。具体而言，当作为锁检测的操作力的操作转矩T大于预定阀值T₀时，识别锁死的发生，因此基于该识别来判定是否满足第二条件。当判定满足第二条件时执行第二故障控制。

这些条件中的第三个(此后在合适处称为“第三条件”)是第一元件和第二元件相对于彼此实质上不运动。具体而言，第三条件是构成第一元件的定子齿轮180的旋转量Δθ_S和构成第二元件的从动齿轮182的旋转量Δθ_D彼此大体相等。旋转量Δθ_S、Δθ_D的每个是特定短时间内的旋转量，并因此能够被认为是转速。例如，当VGRS致动器14简单地与电动机150断开时，从动齿轮182相对于定子齿轮180的旋转比对应于基准旋转比。但是，在无法相对旋转状态期间，旋转比是恒定地约1/1。第三条件是将此事实考虑在内建立的条件。注意，本转向系统的锁止机构200设置有锁止杠杆206与锁止杠杆206之间(更具体而言，锁止杠杆206的远端部210与锁止保持器208的每个凹部214之间)的间隙240，以在禁止第三元件的旋转的情况下允许第三元件旋转在与间隙240相对应的预定阀值范围内的量。根据这种结构，在VGRS致动器14中，即使在无法相对旋转状态下，由于旋转与间隙240相对应的量，可以检测到从动齿轮182相对于定子齿轮180的旋转比。

具体而言，首先，基于由分解器222(其能够检测定子齿轮180的旋转角)检测的检测值来识别定子齿轮180的旋转量Δθ_S，并基于由车轮转动量传感器54(其能够检测从动齿轮182的旋转角)检测的检测值来识别从动齿轮182的旋转量Δθ_D。然后，基于定子齿轮180的旋转量Δθ_S不等于0(零)的条件，判定定子齿轮180的旋转量Δθ_S与从动齿轮182的旋转量Δθ_D之间的差值是否小于预定阀值Δθ₀(其被设定为极接近于0的值)。当该差值小于预定阀值Δθ₀时，判定满足第三条件，由此执行第二故障控制。

如上所述，当执行第一故障控制时，ECU 16被配置为通过判定(A)作用在配合部与锁止机构的被配合部之间的作用力是否超过预定阀值，(B)施加到转向操作构件的操作力是否超过预定阀值，和(C)第一和第二元件是否相对于彼此实质上可动，来判定该故障是否由无法相对旋转状态引起。即，当满足上述三个条件中的至少一个时，判定运动量可变传动机构92被置于无法相对旋转状态，并且ECU 16执行第二故障控制。注意，与上述第一和第二条件相关的判定中的任一个都可以被认为是对作用在第三元件上的运动力的量是否超过预定阀值的判定。

由于如上所述执行第二故障控制，在VGRS致动器14中，建立了其中仿佛输入轴82和输出轴90彼此一体的状态，由此允许输入轴82和输出轴90的旋转得以进行，使得可以合适地进行转向操作。此外，在此状态下，可以避免电动机150过载。在第二故障控制中，控制第三元件运动禁止设备以解除由第三元件运动禁止设备对第三元件的运动的禁止。因此，由于其中作为控制设备的ECU 16被配置为执行第二故障控制(具体而言，第三元件运动禁止解除控制)，本转向系统被赋予了第三元件运动禁止取消设备。因为存在如上所述用于开始第二故障控制的三个条件，所以可以认为本转向系统具有三种第三元件运动禁止取消设备。此外，第三元件运动禁止解除控制是用于建立其中不禁止第三元件的运动的状态的控制。就这一点而言，第三元件运动禁止解除控制是一种第三元件运动状态非禁止状态建立控制。

iv)修改的第二故障控制的执行方式

上述第二故障控制是在第三元件的运动已曾经被第三元件运动禁止设备禁止之后通过解除对第三元件的运动的禁止而执行的建立其中不由第三元件运动禁止设备禁止第三元件的运动的状态的控制。但是，代替这种控制的执行，还可以在无法相对旋转状态下直接执行第二故障控制。例如，还可以在激励锁止机构200之前进行与第三条件相关的上述判定，即对第一和第二元件是否相对于彼此实质上可动的判断。这是因为，如上所述，在无法相对旋转状态期间，从动齿轮182相对于定子齿轮180的旋转比是恒定的约1/1。因此，还可以总是在正常状态下进行与第三条件相关的判定，并在满足第三条件时执行第二故障控制。即，对于这样修改的控制的执行方式，也可以执行第三元件运动非禁止状态建立控制。

在从正常状态开始第二故障控制时，可以通过禁止执行传动比控制以将电动机150置于上述自由状态，来禁止第三元件的电动机轴152被驱动。但是，因为不禁止电动机轴152的旋转，所有不需要执行与锁止机构200的激励相关的控制。注意，在正常状态期间执行传动比控制，使得存在其中当车辆形式速度v具有特定值时由于传动比控制的执行而将从动齿轮182相对于定子齿轮180的传动比被设定为1/1的情况。考虑到此，为了确保对无法相对旋转状态的正确识别，优选地还通过观察车辆形式速度v是否改变进行与上述第三条件相关的判定。

v)第三元件运动允许机构和第二故障控制之间的关系

除了在执行第二故障控制中设置的第三元件运动禁止取消设备之外，还将通过其中VGRS致动器14具有上述第三元件运动允许机构的布置提供的另一个第三元件运动禁止取消设备赋予给本转向系统。如上所述，第三元件运动允许机构具有当作用在电动机轴152上的运动力大于由容许环207产生的摩擦力时允许电动机轴152相对于锁止保持器208的功能。运动力是基于施加到转向盘20的操作力和从车轮转动设备12反向施加的输入所产生的、并例如经由定子齿轮180和从动齿轮182作用在电动机轴152上的力。即，第三元件运动允许机构被配置为即使当锁止机构200被激励以禁止电动机轴152的旋转时也由于运动力的效应来允许电动机轴152的旋转。

考虑到上述这些情况，第三元件运动允许机构和第二故障控制针对于允许电动机轴152的旋转的功能而言是彼此共通的，由此可以认为第三元件运动禁止取消设备以冗余方式布置在本转向系统中。注意，用于克服由容许环207产生的摩擦力的运动力的量被设定为大于在与第一条件相关的判定中的上述预定阀值和在与第二条件相关的判定中的上述预定阀值，使得总体而言，在由第三元件运动允许机构允许电动机轴152的旋转之前开始第二故障控制。因此，在本转向系统中，第三元件运动允许机构是为故障安全目的设置的用作备份设备的第三元件运动禁止取消设备。但是，其可以修改为在执行第二故障控制之前或同时，由第三元件运动允许机构允许电动机轴152的旋转。此外，本转向系统还可以被修改为不设置第三元件运动允许机构，或者不执行第二故障控制。

vi)控制流程

分别根据如图7和8所示的辅助控制程序和致动器控制程序来执行上述辅助控制和致动器控制。这些控制程序的每个都以短时间间隔(例如，数毫秒至数十毫秒)重复执行。此后将参考各个流程图来描述辅助控制和致动器控制(包括变速比控制、第一故障控制和第二故障控制)。

如图7所示，在用于控制由车轮转动设备12的辅助机构52产生的辅助力的辅助控制中，首先执行步骤S1(此后在合适处简称为“S1”，对其他步骤也适用)以获得由分解器220、222检测的扭杆114的上下端部的相对旋转位移量Δτ。然后，执行S2以基于相对旋转位移量Δτ来确定供应到辅助机构52的电动机的电力W。接着，在S3，将表示供应电力W的命令发送到驱动电路。由于这种控制，在本转向系统中，总是根据施加到转向盘20的操作力来附装车轮转动。

如图8所示，在致动器控制中使用故障标记F。作为初始标记值，故障标记F被设定为0(零)。当电动机150断路或过载时，故障标记变为1(一)。当运动量可变传动机构92被至于上述无法相对旋转状态时，标记值变为2(二)。

执行S13以判定电动机150是否断路。执行S14以判定电动机150是否过载。当电动机150即未断路也未过载时，执行S15至S19以执行变速比控制。即，估计车辆行驶速度v，并参考如图5所示的对照图，基于所估计的车辆行驶速度v来指定传动比γ。接着，估计转向盘20的转速dδ，并基于所估计的转速dδ和所指定的传动比γ来确定电动机轴152所选专的转速ΔΦ。然后，将表示所确定的转速ΔΦ的命令发送到电动机150的驱动电路。

当电动机150断路或过载时，执行S20以激励锁止机构200来锁止电动机轴152。即，开始执行第一故障控制，由此禁止电动机轴152的旋转。在开始第一故障控制时，在S21将故障标记F设定为1(一)。

在已经将故障标记F设定为1之后，执行S22至S25以进行判定。S22中进行的判定对应于与第一条件相关的上述判定。在S22，判定作用在锁止杠杆206与锁止保持器208之间的作用力AF是否大于预定阀值A。S23中进行的判定对应于与第二条件相关的上述判定。在S23，判定操作转矩T是否超过预定阀值T₀。步骤S24和S25中进行的判定对应于与第三条件相关的上述判定。当定子齿轮180正在旋转时，判定定子齿轮180的旋转量Δθ_S和从动齿轮182的旋转量Δθ_D之间的差值是否小于预定阀值Δθ₀。当满足第一至第三条件中的任一个时，执行S26以通过驱动电路操作锁止机构200来解除电动机轴152的锁止，并建立上述电动机自由状态。即，开始执行第二故障控制。在开始第二故障控制时，在S27将故障标记F设定为2(二)。

一旦在已经开始第一故障控制之后，在电动机轴152维持锁止时作为S12中肯定判定的结果，重复与第一至第三条件相关的上述判定。一旦在已经开始第二故障控制之后，作为S11中肯定判定的结果，在维持电动机自由状态的同时保持解除对电动机轴152的锁止。

vii)控制设备的功能结构

被配置为根据上述辅助控制程序和致动器控制程序来执行处理过程的ECU 16可以被认为具有如图9所示的功能。具体而言，ECU 16具有被配置为执行根据辅助控制程序的处理过程的辅助控制部分B1，以及作为被被执委执行根据致动器控制程序的处理过程的移动量可变传动设备的致动器控制部分B2。

具体而言，致动器控制部分B2具有作为被配置为执行根据致动器控制程序的S15至S19的功能部分的传动比控制部分B21，作为被配置为根据S13或S14中进行的判定来执行根据S20的处理过程的功能部分的第一故障控制部分B22，以及作为被配置为根据S22至S25中任一个进行的判定来执行根据S26的处理过程的功能部分的第二故障控制部分B23。第一故障控制部分B22是被配置为在特定状况下使锁止机构200禁止作为第三元件的电动机轴152的旋转的功能部分，并可以被认为是第三元件运动禁止控制部分。第二故障控制部分B23是被配置为在其中禁止电动机轴152的旋转的状态下通过以解除对电动机轴152的旋转的禁止的方式控制锁止机构200的激励来执行允许电动机轴152的旋转的控制的功能部分，并可以被认为是第三元件运动禁止解除控制部分。此外，第二故障控制部分B23可以被认为是一种第三元件运动非禁止状态建立控制部分，作为被配置为建立其中不禁止第三元件的运动的状态。

具体而言，第二故障控制部分B23可以被认为包括三个功能部分。其中之一是基于作用力解除控制部分B231，其被配置为基于S22中进行的判定来解除对电动机轴152的旋转的禁止，即，执行用于当作用在锁止机构200中的作用力超过预定阀值时解除对电动机轴152的旋转的禁止的控制。其中另一个是基于操作力解除控制部分B232，其被配置为基于S23中进行的判定来解除对电动机轴152的旋转的禁止，即，执行用于当施加到转向盘20的操作力的量超过预定阀值时解除对电动机轴152的旋转的禁止的控制。然后，其还有一个是基于相对运动解除控制部分B233，其被配置为基于S25中的判定解除对电动机轴152的旋转的禁止，即，执行用于当作为第一元件的定子齿轮180和作为第二元件的从动齿轮182变得不能相对于彼此实质运动时解除对电动机轴152的旋转的禁止的控制。

<第二实施例>

(A)转向系统的结构

图10是设置在本发明的第二实施例的转向系统中的VGRS致动器形式的运动量可变传动设备的剖视图。类似于设置在第一实施例的转向系统中的VGRS致动器14，此VGRS致动器250固定地设置在车轮转动设备12中。因为本转向系统的总体结构与如图1所示的转向系统的总体结构基本相同，所以将省略其描述。此外，因为VGRS致动器250被构造为包括与VGRS致动器14的元件相似或基本相同的元件，所以将使用相同的符号来标记相似或基本相同的元件，并将简化对这些元件的说明。

类似第一实施例中的VGRS致动器14，VGRS致动器250被构造为包括壳体252、输入轴254、输出轴256和运动量可变传动机构92。壳体252被构造为包括三个副壳体(上壳体260、下壳体262和锁止机构部分壳体264)。上壳体260和下壳体262通过作为紧固件的螺栓266紧固到彼此，并容易地互相分离。下壳体262与车轮转动设备12的壳体30一体，以容易地与壳体30分离。从不同的视角看，下壳体262可以被认为是车轮转动设备12的壳体30的一部分。即，VGRS致动器250可以被认为是其中壳体252与车轮转动设备12的壳体30一体的形式。由于这种结构，VGRS致动器250固定到车轮转动设备12，是的壳体252设置在车身中，相对于车身不可旋转。

输入轴254被配置为具有台阶轴部272和凸缘部274。台阶轴部272具有形成为从其下端部沿着轴向向上方向延伸的盲孔270。凸缘部274与轴部272一体形成，并与台阶轴部272的下端部延续。输入轴254包括从输入轴254延伸出的延伸部，并且锯齿形成在延伸部的外周上。输入轴254在形成有锯齿的延伸部处连接到万向节84，是的旋转从操作设备10输入到输入轴254。

输出轴256由彼此一体的主轴280、小齿轮轴282和扭杆284构成。主轴280用作主要轴并位于输出轴256的上部。小齿轮轴282用作车轮转动设备12的输入轴并位于输出轴256的下部。扭杆284将主轴280和小齿轮轴282互连。主轴280是中空的，并与一体地形成有凸缘部286和环形部288。凸缘部286从主轴280的轴向中部沿着与轴向垂直的方向延伸。环形部288从凸缘部286的外周沿着轴向延伸。小齿轮轴282在其上部具有从其上端部轴向延伸的盲孔。小齿轮36形成在凸缘部286的轴向中部。主轴280的下端部经由轴套290引入小齿轮轴282的盲孔中，使得主轴280和小齿轮轴282相对于彼此可旋转。布置在主轴280内的扭杆284在其上端部处通过销292固定到主轴280的上端部，使得扭杆284和主轴280相对于彼此不可旋转。此外，扭杆284与小齿轮轴282的盲孔的底部保持锯齿配合，使得扭杆284和小齿轮轴282相对于彼此不可旋转。由于这种结构，输出轴256允许扭杆284的扭转，使得输出轴256自身扭转与扭杆284的扭转量相对应的量。

构成输出轴256的主轴280的上部引入输入轴254的盲孔270内，并且轴承300至于盲孔270的内周表面与主轴280的外周表面之间，使得输入轴254和主轴280相对于彼此可旋转。输入轴254经由轴承302以可旋转的方式保持在上壳体260的内表面内。此外，构成输出轴256的小齿轮轴282具有由下壳体262和车轮转动设备12的壳体30经由轴承304保持的中部，以及由壳体30经由轴套306保持的下端部，使得小齿轮轴282由下壳体262和壳体30以可旋转的方式保持。由于上述结构，输入轴254和输出轴256彼此同轴布置，且相对于彼此并相对于壳体252可旋转。包括小齿轮轴282的车轮转动设备12具有与第一实施例基本相同的结构，并省略对其结构的描述。

类似于第一实施例，运动量可变传动机构92采用谐波齿轮机构。在VGRS致动器250中，电动机150被设置为谐波齿轮机构的驱动动力源。作为电动机150的输出轴的电动机轴152是中空的，并被布置为使得输入轴254和输出轴256引入电动机轴152自身。具体而言，电动机轴152由输入轴254经由轴承320和轴套322以可旋转的方式保持，以相对于壳体252可旋转。类似于第一实施例，构成转子的永磁体158布置在电动机轴152的外周部上，而构成定子的极体160布置在壳体252的内表面上，由此电动机150用作所谓无电刷电动机。此外，类似于第一实施例，由分解器164检测电动机轴152的旋转位置，由此例如在用于选择在极体160中被通电的一些极体的控制和用于控制电动机150的转速的控制中利用由分解器164进行的检测结果。

类似于第一实施例，运动量可变传动机构92被构造为包括定子齿轮180、从动齿轮182、柔性齿轮184和波发生器186。定子齿轮180固定到输入轴254的凸缘部274的外周，而从动齿轮182固定到构成输出轴256的主轴280的环形部288。由于这种结构，在运动量可变传动机构92中，以可旋转的方式设置在壳体252中的输入轴254和连接到输入轴254的定子齿轮180用作第一元件，而以可旋转的方式设置在壳体252中的输出轴256的主轴280和连接到主轴280的从动齿轮182用作第二元件。运动量可变传动机构92的其他部分在结构、运动和功能上与第一实施例基本相同，因此这里省略其描述。此外，VGRS致动器250具有作为第三元件运动禁止设备的电动机轴旋转锁止机构200以及容许环207。即，VGRS致动器250具有第三元件运动允许机构，其被配置为即使在由锁止机构200禁止电动机轴152的旋转的情况下也允许电动机轴152的旋转，VGRS致动器250还具有第三元件运动禁止取消设备，其被构造为包括第三元件运动允许机构。因为锁止机构200和容许环207的结构与第一元件中的基本相同，所以省略其描述。

除了上述分解器164之外，VGRS致动器250还具有三个分解器330、332、334。分解器330布置在输入轴254与253的内表面之间，并能够检测输入轴254的旋转角位置。分解器332布置在主轴280的构成输出轴256的下部与壳体252的内表面之间，并能够检测小齿轮轴282的旋转角位置。因此可以根据从分解器332、334供应的检测信号来检测主轴280与小齿轮轴282的相对旋转位移，使得分解器332、334用作操作力检测器，其被配置为基于相对旋转位移量来检测施加到转向盘20的操作力。即，VGRS致动器250具有内置的操作力检测器，并且操作力检测器被构造为包括布置在车轮转动设备12与构成第二元件的从动齿轮182之间的扭杆284形式的变形构件，以及被配置为检测扭杆284的扭转变形量的变形量传感器。

此外，根据从分解器330、332供应的检测信号或从分解器330、334供应的检测信号，可以检测输入轴254的旋转角和小齿轮轴282的旋转角之间的差值或比率。类似于第一实施例，在确定波发生器186的辅助力和旋转方向以及在控制输入轴输入轴254与输出轴256之间的旋转比时，利用由分解器进行的检测的结果。此外，根据从分解器330、332供应的检测信号，可以检测定子齿轮180和从动齿轮182的相对旋转角，作为第一和第二元件的相对运动量。于是，本转向系统被设置为具有相对运动量检测器，其被配置为检测第一和第二元件的相对运动量。

(B)转向系统的控制

除了将描述的一些部分以外，在本实施例的转向系统中的正常状态或故障状态期间执行的控制与上述第一实施例基本相同。

在第一实施例的VGRS致动器14中，扭杆114设置在输入轴82中。另一方面，在本实施例的VGRS致动器250中，扭杆284设置在输出轴256中。即，为输出轴256设置操作力检测器。因此，在其中在无法相对旋转状态下由锁止机构200禁止电动机轴152的旋转的状态下，即，在运动量可变传动机构92中发生锁死的状态下，即使当大量操作力施加到转向盘20，扭杆114也不扭转。因此，不能通过上述操作力检测器检测操作力。考虑到此，在本实施例的转向系统中执行的控制中，不执行与第二条件相关的判定(图8的流程图中的S23)，并且不执行基于与第二条件相关的判定的第二故障控制。于是，在本实施例的转向系统中，不存在作为包括在上述实施例的系统的ECU 16中的功能部分的、基于操作力解除控制部分B232(见图9)。

此外，在本实施例的转向系统中执行的控制中，当执行与第三条件相关的判定时，基于由分解器330检测的检测值来识别定子齿轮180的旋转量Δθ_S，并基于由分解器332检测的检测值来识别从动齿轮182的旋转量Δθ_D。

<第三实施例>

第三实施例的转向系统具有与第二实施例的转向系统相同的结构。但是，第三实施例的转向系统在控制方面与第二实施例的转向系统不同，具体而言，与车轮转动设备12的VGRS致动器250和辅助机构52相关的控制。

对于与VGRS致动器250相关的控制，如第一和第二实施例中那样执行第一故障控制，即应对电动机150的断路和过载的控制，但是以不同的方式执行第二故障控制，即用于应对在其中由于元件的粘接使定子齿轮180和从动齿轮182不能相对于彼此旋转的无法相对旋转状态的控制。在本实施例中，在识别到无法相对旋转状态时不仅在执行第一故障控制之后，而且还在不执行第一故障控制的情况下执行第二故障控制。

具体而言，当在执行第一故障控制之后执行第二故障控制时，在不解除已经在第一故障控制中进行的对电动机轴152的旋转的锁止的情况下将电动机150简单地至于上述电动机自由状态。当在不执行第一故障控制的情况下执行第二故障控制时，将电动机150至于电动机自由状态，并通过锁止锁止机构200来锁止电动机轴152，以例如防止电动机150的过载。

因为如上所述执行第二故障控制，所以在执行第二故障控制期间通过锁止锁止机构200来禁止电动机轴152的旋转。但是，由于设置上述容许环207，当作用在电动机轴152上的运动力的量超过容许环207的摩擦力的量时，允许电动机轴152的旋转。由于此容许环207的功能，即，由于第三元件运动允许机构的功能，即使在无法相对旋转状态期间由锁止机构200锁止电动机轴152的情况下，也可以在定子齿轮180和从动齿轮182彼此一体的状态下(即，在传动比1∶1的状态下)转动车轮，而不发生运动量可变传动机构92中的锁死。

但是，在无法相对旋转状态期间，必须在施加能够使作用在电动机轴152上的运动力克服由容许环207产生的摩擦力的足够大量的操作力的情况下执行转向操作。因此，对车辆操作者带来了较大负担。考虑到此，在本实施例中，在执行第二故障控制期间，执行辅助力增大控制以增大由辅助机构52提供的辅助力。

在正常状态期间，使辅助机构52产生如图11的(a)所示的辅助力F_A。另一方面，在执行辅助力增大控制期间，如图11的(b)所示额外产生辅助力ΔF_A。即，增加与摩擦力相对应的辅助力ΔF_A，使得精确抵消摩擦力的运动力作用在电动机轴152上。因此，如图11(c)所示，在执行辅助力增大控制期间，由辅助机构52产生的辅助力F_A是比正常状态更大的量。所增加的辅助力ΔF_A经由输出轴256和从动齿轮182传递到电动机轴152，并用作抵抗由容许环207产生的摩擦力而作用的力。因此，理论上，车轮转动可以进行与正常状态下施加到20的操作力相同的量。于是，在本实施例中，通过增大由辅助机构52产生的辅助力，在无法相对运动状态期间减轻了给车辆操作者带来的负担。因为如上所述通过控制施加到辅助机构52的电动机的供应电力W来控制辅助力F_A，所以供应电力增大了与所增加的辅助力ΔF_A相对应的电力量ΔW，以在实际执行辅助力增大控制中增大辅助力。

在本实施例的转向系统中，根据如图12所示的致动器控制程序执行致动器控制。类似于上述实施例中执行的控制，在根据此程序的处理过程中，执行S33和S34以判定电动机是否断路或过载。当电动机断路或过载时，执行S44和S45，由此开始第一故障控制，使得由锁止机构200锁止电动机轴152，并将故障标记F设定为1(一)。当电动机既未断路又未过载时，执行S35至S37以执行判定。这些判定与上述实施例中与第三条件相关的判定基本相同，并且其在定子齿轮180正在旋转时判定定子齿轮180的旋转量Δθ_S和从动齿轮182的旋转量Δθ_D之间的差值是否小于预定阀值Δθ₀，即，运动量可变传动机构92是否被至于无法相对旋转状态。但是，执行S35以判定车辆行驶速度v是否正在改变，由此在满足车辆行驶速度v正在改变的条件时执行S36和S37以执行与无法相对旋转状态相关的判定。当未执行第一故障控制时，执行S39至S43以执行传动比控制。因此，未确保正确识别无法相对旋转状态而设置上述条件。

当运动量可变传动机构92被至于无法相对旋转状态时，执行S46至S48以开始第二故障控制，由此由锁止机构200锁止电动机轴152，将电动机150至于上述电动机自由状态，并将故障标记F设定为2(二)。当运动量可变传动机构92未被至于无法相对旋转状态时，执行S39至S43来以与上述实施例中相同的方式执行对于传动比控制的处理过程。

一旦在已经开始第一故障控制之后，由S32中执行的判定来处理S36和S37中进行的判定，即与无法相对旋转状态相关的判定。在S32中，因为在维持电动机轴152的锁止的状态下执行判定，所以如上所述通过利用锁止杠杆206的远端部210与锁止保持器208的每个凹部214之间的间隙240来执行。当运动量可变传动机构92被至于无法相对旋转状态时，通过执行S46和S46之后的步骤来开始第二故障控制。当运动量可变传动机构92未被至于无法相对旋转状态时，继续第一故障控制的执行。一旦在已经开始第二故障控制之后，根据S21的判定来继续执行。

此外，在根据本实施例的本转向系统中，根据如图13所示的辅助控制程序来执行辅助控制。在此控制中，执行S53以利用故障标记F来进行判定，即，对传动机构92是否被至于无法相对旋转状态的判定。当传动机构92未被至于无法相对旋转状态时，以与第一或第二实施例相同的方式来辅助车轮转动力。当传动机构92被至于无法相对旋转状态时，执行S55以判定是否正在执行转向操作。仅当正在执行转向操作时，才执行S56以如上所述增大供应到辅助机构52的电动机的电力W来增大辅助力。注意，对是否正在执行转向操作的判定是基于由操作角传感器28检测的转向盘20的旋转角的微小改变来进行的，并且在识别到正在执行转向操作时还基于该改变来识别转向操作的方向。

被配置为执行根据上述致动器控制程序和辅助控制程序的处理过程的ECU 16可以被认为具有与如图14所示的功能结构。具体而言，ECU 16具有被配置为执行根据辅助控制程序的处理过程的辅助控制部分C1。此辅助控制部分C1具有被配置为根据S53的判定来执行S55、S56的功能部分，即，被配置为在无法相对旋转状态下通过辅助机构52的操作来增大辅助力的辅助力增大部分C11。

此外，ECU 16具有致动器控制部分C2，其作为被配置为根据致动器控制程序执行处理过程的运动量可变传动设备控制部分。类似于上述实施例的系统，致动器控制部分C2具有传动比控制部分C21和作为第三元件运动禁止控制部分的第一故障控制部分C22。致动器控制部分C2还具有第二故障控制部分C23，其作为被配置为根据无法相对旋转状态的检测来执行S46至S48的处理过程的功能部分。

虽然本实施例的转向系统是具有上述结构的系统，但是其可以如下修改。例如，虽然本系统采用如第二实施例中的VGRS致动器250，但是其还可以采用如第一实施例中的VGRS致动器14。在VGRS致动器14中，扭杆114布置在定子齿轮180和转向盘20之间。可以认为在执行第二故障控制期间由于容许环207的摩擦力而使得操作力必须较大。但是，在采用VGRS致动器14的情况下，由于扭杆114的设置位置，作为操作力增大的结果，扭杆114的扭转变形量增大。因此，在采用VGRS致动器14的情况下，可以预期到即使不依靠辅助力增大控制也可以使辅助力增大一定程度。因此，在采用VGRS致动器14的情况下，由辅助力增大控制带来的效果小于采用如第二实施例中的VGRS致动器250的情况。

在上述系统中，在执行辅助力增大控制时，增加辅助力ΔF_A，使得精确地抵消由容许环207产生的摩擦力的运动力作用在电动机轴152上。但是，代替增加这样的辅助力ΔF_A的量，可以增加不同量的辅助力ΔF_A，使得抵消一部分摩擦力的运动力作用在电动机轴152上。

在上述系统中，对于在执行第一故障控制期间开始执行第二故障控制之前进行的判定，仅执行与上述实施例的第三条件相关的判定基本相同的判定，即，仅执行基于定子齿轮180的旋转量Δθ_S与从动齿轮182的旋转量Δθ_D之间的差值进行的判定。但是，附加于或者代替这种判定，可以执行与上述实施例中第一条件相关的判定，使得根据此判定的结果来执行第二故障控制。

Claims

1.一种转向系统，其用于车辆，包括：

(a)转向操作构件(20)，其可由所述车辆的操作者操作；

(b)运动量可变传动设备(14；250)，其包括：(b-1)壳体(80；252)，其固定到所述车辆的车身；(b-2)差速机构(92)，其具有(i)第一元件(82，180；254，180)，其可运动地布置在所述壳体中，并连接到所述转向操作构件以运动与所述转向操作构件的操作量相对应的量，(ii)第二元件(90，182；256，182)，其布置在所述壳体中并相对于所述第一元件可运动，以及(iii)第三元件(152，184，186)，其与所述第一和第二元件配合；以及(b-3)驱动源(150)，其固定到所述壳体并被配置为使所述第三元件运动，使得能够根据所述第三元件的运动量来改变所述第一和第二元件的相对运动量；以及

(c)车轮转动设备(12)，其连接到所述第二元件以将所述车辆的车轮(46)转动与所述第二元件的运动量相对应的车轮转动量，

所述转向系统的特征在于：

所述运动量可变传动设备还包括(b-4)第三元件运动禁止设备(200)，其被配置为禁止所述第三元件的运动；

所述第三元件运动禁止设备包括保持与所述第三元件摩擦配合的被配合部(214)以及设置在所述壳体中并与所述被配合部可配合的配合部(210)，使得通过所述配合部与所述被配合部的配合来禁止所述第三元件的运动；并且

所述运动量可变传动设备还包括第三元件运动允许机构(207)，其被配置为当所述运动力克服作用在所述第三元件与所述被配合部之间的摩擦力时允许所述第三元件的运动。

2.根据权利要求1所述的转向系统，

其中，所述第三元件(152，184，186)可旋转，

其中，所述被配合部(214)设置在相对于所述第三元件可旋转的旋转构件(208)中，

并且其中，所述第三元件运动允许机构(207)具有置于所述旋转构件与所述第三元件之间的容许环(207)。

3.根据权利要求1或2所述的转向系统，包括：

辅助机构(52)，其被配置为产生对用于使所述车轮(46)转动的车轮转动力进行辅助的辅助力；以及

控制设备(16)，其被配置为控制所述辅助机构，

其中，所述控制设备被配置为基于施加到所述转向操作构件(20)的操作力来执行用于对由所述辅助机构产生的所述辅助力进行控制的辅助控制，并在所述第一元件(254，180)和所述第二元件(256，182)不能相对于彼此运动时，在由所述第三元件运动禁止设备(200)禁止所述第三元件(152，184，186)的运动的状态下执行用于增大所述辅助力的辅助力增大控制。

4.根据权利要求3所述的转向系统，包括相对运动量检测器(330，332)，其被配置为检测所述第一和第二元件(254，180，256，182)的所述相对运动量，

其中所述控制设备(16)被配置为基于由所述相对运动量检测器所检测的所述相对运动量来执行所述辅助力增大控制。

5.根据权利要求3所述的转向系统，

其中，所述第三元件运动禁止设备(200)包括保持与所述第三元件(152，184，186)摩擦配合的被配合部(214)以及设置在所述壳体(252)中并与所述被配合部可配合的配合部(210)，使得通过所述配合部与所述被配合部的配合来禁止所述第三元件的运动，

其中，所述第三元件运动允许机构(207)被配置为当所述运动力克服作用在所述第三元件与所述被配合部之间的摩擦力时允许所述第三元件的运动，

并且其中，基于所述摩擦力来执行所述辅助力增大控制以增大所述辅助控制中产生的所述辅助力。

6.根据权利要求1或2所述的转向系统，

其中，所述第一元件(82，180；254，180)和所述第二元件(90，182；256，182)可旋转，并包括各自的环形花键(180，182)，所述环形花键具有彼此不同的各自的齿数，

其中，所述第三元件(152，184，186)包括与所述环形花键啮合的柔性花键(184)，以及装配在所述柔性花键中并通过作为所述驱动源(150)的电动机(150)可转动的波发生器(186)，

并且其中，所述运动量可变传动设备包括由所述环形花键、所述柔性花键和所述波发生器构成的谐波齿轮机构(92)。