JP2006175948A - Steering system of vehicle - Google Patents

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Hiroaki Date
宏昭 伊達
Asao Kosakai
朝夫 小酒井
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering system of steer-by-wire type equipped with an enhanced possibility of practical application, capable of turning the applicable vehicle wheels without resorting to the operating force applied to a steering operation member. <P>SOLUTION: The steering system of a vehicle is equipped with an operational reaction force applying mechanism to give an operational reaction force by means of interlocking with the steering operation member 14, an operational reaction force applying device having a mechanism to change over between the interlocking condition and non-interlocking condition, and a coupling device 150 to couple together the operation member 14 and a wheel turning device 24 in such a way as separably, whereby the operation member 14 and the operational reaction force applying mechanism are put in interlocking in the case the operation member 14 and the wheel turning devcie 24 are separated, and in the case the operation member 14 and the wheel turning device 24 are coupled together, the operation member 14 and the operational reaction force applying mechanism are released from the interlocked condition. If the operation member 14 and the wheel turning device 24 are coupled together, a condition is established in which the operational reaction force is not applied to the operation member 14, and it is possible to make the steering operation relatively light, and on that point this assures a steering system equipped with a high practicable applicability. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両に配備されるステアリングシステムに関し、詳しくは、ステアリング操作部材に加えられる操作力によらずに車輪の転舵を可能とするステアバイワイヤ型ステアリングシステムに関する。   The present invention relates to a steering system provided in a vehicle, and more particularly to a steer-by-wire type steering system that enables steering of a wheel without depending on an operation force applied to a steering operation member.

今日では、車両が備えるステアリングシステムとして、下記特許文献1〜3に記載されているようないわゆるステアバイワイヤ型ステアリングシステム、すなわち、ステアリングホイール等のステアリング操作部材に加えられる操作力によらず、電気的な制御下、転舵装置が備える動力源の動力によって、操作部材の操作に応じた車輪の転舵が行われるステアリングシステムが検討されている。このステアリングシステムでは、通常、ステアリング操作部材と転舵装置とが動力伝達可能に連結されていないことから、ステアリング操作の操作感を考慮して、ステアリング操作に対する反力を付与する操作反力付与機構を設けることが提案されている。この操作反力付与機構として、例えば、下記特許文献1,2に記載のシステムでは、ばねの弾性力を利用してステアリング操作部材を中立位置に向かわせる操作反力を付与する機構が設けられており、特許文献1,3に記載のシステムでは、モータの駆動力を利用した操作反力を付与する機構が設けられている。また、その一方で、ステアバイワイヤ型のシステムでは、例えば、下記特許文献1,3に記載の転舵装置の異常等の場合に、ステアリング操作部材に加えられる操作力による車輪の転舵を確保すべく、ステアリング操作部材と転舵装置とを連結するための装置を設けることも提案されている。
特開2001−106111号公報 特開2004−230975号公報 特開2004−224096号公報
Today, as a steering system provided in a vehicle, a so-called steer-by-wire type steering system as described in Patent Documents 1 to 3 below, that is, an electric power regardless of an operating force applied to a steering operation member such as a steering wheel. Under such control, a steering system in which wheels are steered in accordance with the operation of an operation member by the power of a power source provided in the steering device has been studied. In this steering system, since the steering operation member and the steered device are not normally connected so as to be able to transmit power, an operation reaction force application mechanism that applies a reaction force to the steering operation in consideration of the operational feeling of the steering operation. Has been proposed. As the operation reaction force application mechanism, for example, in the systems described in Patent Documents 1 and 2 below, a mechanism for applying an operation reaction force that makes the steering operation member move to the neutral position using the elastic force of a spring is provided. In the systems described in Patent Documents 1 and 3, a mechanism for applying an operation reaction force using the driving force of the motor is provided. On the other hand, in the steer-by-wire system, for example, in the case of an abnormality in the steering device described in Patent Documents 1 and 3, for example, the steering of the wheel by the operation force applied to the steering operation member is ensured. Therefore, it has also been proposed to provide a device for connecting the steering operation member and the steering device.
JP 2001-106111 A JP 2004-230975 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-224096

上記ステアリング操作部材と転舵装置とを連結する装置が設けられたステアリングシステムでは、その装置によってステアリング操作部材と転舵装置とが連結された場合、通常のステアリングシステムと同様、転舵装置からステアリング操作に対する反力が得られることになる。ところが、上記操作反力付与機構が存在するシステムでは、転舵装置からの操作反力に加え、操作反力付与機構による操作反力も負荷されることになり、ステアリング操作がかなり重たいものとなってしまう。この問題は、ステアバイワイヤ型のステアリングシステムが抱える1つの問題であるが、ステアバイワイヤ型のシステムは、そのような問題への対処を始めとして、実用性を向上させる余地が十分に残されたものとなっている。本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いステアリングシステムを提供することを課題とする。   In a steering system provided with a device for connecting the steering operation member and the steering device, when the steering operation member and the steering device are connected by the device, the steering device is operated from the steering device in the same manner as in a normal steering system. A reaction force to the operation can be obtained. However, in the system in which the operation reaction force applying mechanism exists, in addition to the operation reaction force from the steering device, the operation reaction force by the operation reaction force applying mechanism is also loaded, and the steering operation is considerably heavy. End up. This problem is one of the problems that steer-by-wire steering systems have, but the steer-by-wire system has enough room to improve its practicality, including dealing with such problems. It has become. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly practical steering system.

上記課題を解決するため、本発明の車両用ステアリングシステムは、ステアリング操作部材と連携することにより操作反力を付与する操作反力付与機構と、ステアリング操作部材と転舵装置とを分離可能に連結する操作部材転舵装置連結装置とを備えたステアバイワイヤ型のシステムであって、ステアリング操作部材と転舵装置とが分離されている場合において操作反力付与機構とステアリング操作部材とが連携する状態とされ、ステアリング操作部材と転舵装置とが連結されている場合において操作反力付与機構とステアリング操作部材との連携が解除された状態とされることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a vehicle steering system according to the present invention includes an operation reaction force application mechanism that applies an operation reaction force in cooperation with a steering operation member, and a steering operation member and a steering device that are separably connected. Steer-by-wire system including an operation member steering device coupling device that performs operation when the steering operation member and the steering device are separated from each other, in which the operation reaction force application mechanism and the steering operation member cooperate with each other In the case where the steering operation member and the steered device are connected, the operation reaction force imparting mechanism and the steering operation member are released from cooperation.

本発明の車両用ステアリングシステムによれば、ステアリング操作部材に加えられる操作力によらずに車輪の転舵を行う場合には、操作反力がステアリング操作部材に付与される状態となり、また、ステアリング操作部材に加えられる操作力によって車輪の転舵を行う場合には、操作反力付与機構による操作反力がステアリング操作部材に付与されない状態となることから、ステアリング操作部材と転舵装置とが連結されていない状態においても、また、ステアリング操作部材と転舵装置とが連結されている状態においても、ステアリング操作部材の操作感を適切なものとすることが可能となる。そのような利点を有することで、本発明の車両ステアリングシステムは、実用性の高いシステムとなる。   According to the vehicle steering system of the present invention, when the wheels are steered regardless of the operation force applied to the steering operation member, the operation reaction force is applied to the steering operation member. When the wheel is steered by the operation force applied to the operation member, the operation reaction force by the operation reaction force applying mechanism is not applied to the steering operation member, so the steering operation member and the steering device are connected. Even in a state where the steering operation member is not connected, and also in a state where the steering operation member and the steered device are coupled, it is possible to make the operation feeling of the steering operation member appropriate. By having such advantages, the vehicle steering system of the present invention becomes a highly practical system.

発明の態様Aspects of the Invention

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。   In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention.

なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項が請求項2に、(4)項が請求項3に、(8)項が請求項4に、(12)項が請求項5に、(14)項が請求項6に、それぞれ相当する。   In each of the following items, (1) corresponds to claim 1, (2) corresponds to claim 2, (4) corresponds to claim 3, (8) corresponds to claim 4, The (12) term corresponds to claim 5 and the (14) term corresponds to claim 6.

(1)ステアリング操作部材と、
転舵アクチュエータを有し、その転舵アクチュエータの駆動力によって、前記ステアリング操作部材へ加えられた操作力によらない車輪の転舵を実行する転舵装置と、
自身の作動によって、前記ステアリング操作部材に加えられる操作力による転舵を可能とすべく前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とを連結するとともに、その連結を解除することが可能な操作部材転舵装置連結装置と、
(A)前記ステアリング操作部材と連携することでそのステアリング操作部材にそれの操作に応じた操作反力を付与する操作反力付与機構と、(B)自身の作動によって、その操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携する状態とそれらが連携しない状態とを切り換える連携状態切換機構とを有する操作反力付与装置と、
(a)前記操作部材転舵装置連結装置によって前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との連結が解除され、前記連携状態切換機構によって前記操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携する状態とされる第1状態と、(b)前記操作部材転舵装置連結装置によって前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とが連結され、前記連携状態切換機構によって前記操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携しない状態とされる第2状態とを選択的に実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御する制御装置と
を備えた車両用ステアリングシステム。
(1) a steering operation member;
A steering device that includes a steering actuator, and performs steering of the wheels without depending on the operation force applied to the steering operation member by the driving force of the steering actuator;
Operation member steering capable of connecting the steering operation member and the steering device to enable steering by an operation force applied to the steering operation member by its own operation and releasing the connection. A device coupling device;
(A) An operation reaction force application mechanism that applies an operation reaction force according to the operation of the steering operation member in cooperation with the steering operation member, and (B) an operation reaction force application mechanism by its own operation. And an operation reaction force imparting device having a cooperative state switching mechanism for switching between a state in which the steering operation member and the state in which the steering operation member are in cooperation with each other, and
(a) The operation member steering device connecting device releases the connection between the steering operation member and the steering device, and the cooperation reaction state switching mechanism links the operation reaction force applying mechanism and the steering operation member. And (b) the steering operation member and the steering device are connected by the operation member steering device connecting device, and the operation reaction force applying mechanism and the steering operation are connected by the cooperative state switching mechanism. A vehicle steering system comprising: a control device that controls the operation member steering device coupling device and the linkage state switching mechanism to selectively realize a second state in which the members are not linked.

本項に記載の態様では、上記操作部材転舵装置連結装置(以下、単に「連結装置」と略す場合がある)によって、ステアリング操作部材(以下、単に「操作部材」と略す場合がある)と転舵装置との連結が解除されている場合には、上記操作反力付与機構による操作反力が操作部材には付与されない状態となり、連結装置によって操作部材と転舵装置とが連結される場合には、操作反力付与機構による操作反力は、操作部材に付与されない状態となる。したがって、本項に記載の態様によれば、連結装置による操作部材と転舵装置との連結の有無によらず、適切な操作反力が操作部材に付与されることとなる。言い換えれば、連結装置によって操作部材と転舵装置が連結された場合であっても、ステアリング操作を比較的軽いものとすることが可能である。そのような利点により、本項に記載の態様の車両用ステアリングシステムによれば、実用性の高いステアバイワイヤ型のステアリングシステムが実現することとなる。   In the aspect described in this section, a steering operation member (hereinafter, simply abbreviated as “operation member”) may be provided by the operation member steering device coupling device (hereinafter may be simply abbreviated as “connection device”). When the connection with the steering device is released, the operation reaction force by the operation reaction force application mechanism is not applied to the operation member, and the operation member and the steering device are connected by the connection device In other words, the operation reaction force by the operation reaction force application mechanism is not applied to the operation member. Therefore, according to the aspect described in this section, an appropriate operation reaction force is applied to the operation member regardless of whether or not the operation member and the steering device are connected by the connection device. In other words, even when the operating member and the steering device are connected by the connecting device, the steering operation can be made relatively light. Due to such advantages, according to the vehicle steering system of the aspect described in this section, a steer-by-wire type steering system with high practicality is realized.

本項の態様における「ステアリング操作部材」は、ステアリングホイールが一般的なものであるが、それに限定されず、例えば、レバー,ジョイスティクといった種々のものを採用することが可能である。また、「転舵装置」も、その構成が特に限定されるものではなく、既に検討されている種々の構成のものを採用することが可能である。例えば、転舵アクチュエータとして電動モータを採用し、そのモータの駆動力によって車輪に連結された転舵ロッドを左右に移動させるような装置とすることができる。その場合、転舵ロッドを移動させる機構として、例えば、ラックピニオン機構,ボールねじ機構等を採用することが可能である。   The “steering operation member” in the aspect of this section is generally a steering wheel, but is not limited thereto, and various types such as a lever and a joystick can be employed. Further, the configuration of the “steering device” is not particularly limited, and various configurations that have already been studied can be adopted. For example, an electric motor can be adopted as the turning actuator, and a turning rod connected to the wheels can be moved left and right by the driving force of the motor. In that case, for example, a rack and pinion mechanism, a ball screw mechanism, or the like can be employed as a mechanism for moving the steered rod.

本項の態様における「操作部材転舵装置連結装置」は、上記転舵アクチュエータの駆動力によらず、操作部材に加えられた操作力による車輪の転舵を実現するための装置であり、例えば、シャフト,ケーブル,ワイヤ等によって、機械的に操作部材と転舵装置とを連結可能なものであればよい。操作部材と転舵装置との連結を解除する機構としては、例えば、クラッチ等を採用することが可能である。「操作反力付与装置」が備える「操作反力付与機構」は、その反力がどのような力に基づいて発生させられるものであってもよく、例えば、後に説明するように、ばね等の弾性部材の弾性力、粘性流体による摩擦抵抗力等、種々の力に依拠する機構とすることが可能である。なお、操作反力付与機構は、モータ等の駆動力による反力付与機構のように、制御によって操作反力が0となるものでないことが望ましい。言い換えれば、例えば、弾性力,粘性抵抗力等に依拠する操作反力を付与する機構であって、制御によっては付与される操作反力の大きさを変更不能な機構を採用する場合に、本項の態様は特に好適である。また、「操作反力付与装置」が備える「連携状態切換機構」も、その構成が特に限定されるものではなく、制御によって作動させられて連携状態を切り換える機能を有するものである限り、操作反力付与機構の構成に応じた適切なものを採用することができる。操作反力付与装置の好適な態様については、後に詳しく説明する。   The “operation member steering device coupling device” in the aspect of this section is a device for realizing the steering of the wheel by the operation force applied to the operation member regardless of the driving force of the steering actuator. As long as the operation member and the steering device can be mechanically connected by a shaft, a cable, a wire, or the like. As a mechanism for releasing the connection between the operation member and the steering device, for example, a clutch or the like can be employed. The “operation reaction force application mechanism” included in the “operation reaction force application device” may be generated based on any force, for example, a spring or the like as described later. It is possible to adopt a mechanism that relies on various forces such as the elastic force of the elastic member and the frictional resistance force caused by the viscous fluid. In addition, it is desirable that the operation reaction force application mechanism does not have an operation reaction force of 0 by control, unlike a reaction force application mechanism using a driving force such as a motor. In other words, for example, when a mechanism that applies an operation reaction force that relies on elastic force, viscous resistance force, or the like and that cannot change the magnitude of the operation reaction force that is applied depending on the control is used. The embodiment of the item is particularly suitable. In addition, the “cooperation state switching mechanism” provided in the “operation reaction force applying device” is not particularly limited in its configuration, and as long as it has a function of switching the cooperation state by being operated by control, the operation reaction switching mechanism is not limited. An appropriate one according to the configuration of the force applying mechanism can be employed. A preferred aspect of the operation reaction force applying device will be described in detail later.

本項の態様における「制御装置」は、例えば、コンピュータを主体とする構成のものを採用することが可能である。一般的なステアバイワイヤ型のステアリングシステムは、操作部材の操作に応じた転舵を可能とすべく、転舵アクチュエータを制御作動させるための制御装置を有しており、その制御装置に、本項の態様における制御装置を兼用させることが可能である。   As the “control device” in the aspect of this section, for example, a configuration mainly composed of a computer can be adopted. A general steer-by-wire type steering system has a control device for controlling and operating a steering actuator so as to enable steering according to the operation of an operation member. It is possible to use the control device in the above aspect.

(2)前記操作反力付与機構が、
弾性部材を有し、その弾性部材の弾性力に依拠する操作反力を付与する弾性力依拠反力付与機構を含んで構成された(1)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(2) The operation reaction force applying mechanism is
The vehicle steering system according to item (1), including an elastic member and an elastic force-based reaction force applying mechanism that applies an operation reaction force that depends on an elastic force of the elastic member.

本項に記載の態様は、操作反力付与機構を弾性部材の弾性力を利用した操作反力を付与する機構を含むものに限定した態様である。採用可能な弾性部材は、特に限定されるものではないが、例えば、コイルスプリング,渦巻きスプリング等のばね部材を採用することが可能である。上記「弾性力依拠反力付与機構」を採用することにより、例えば、操作部材の操作量に応じた大きさの操作反力を付与可能な操作反力付与機構とすることが可能である。具体的には、例えば、操作部材の中立位置(例えば、車両が直進状態となる転舵量が実現される操作位置)への復帰の容易化を図るべく、操作部材にそれの操作位置が中立位置に向かって変化する方向の操作反力を付与することが可能となる。本項に記載の態様によれば、連結装置によって操作部材と転舵装置とが連結された状態において、弾性力依拠反力付与機構による操作反力が操作部材に付与されない状態となる。   The aspect described in this section is an aspect in which the operation reaction force applying mechanism is limited to a mechanism including an operation reaction force applying the elastic force of the elastic member. The elastic member that can be employed is not particularly limited, and for example, a spring member such as a coil spring or a spiral spring can be employed. By employing the “elastic force-based reaction force application mechanism”, for example, an operation reaction force application mechanism capable of applying an operation reaction force having a magnitude corresponding to the operation amount of the operation member can be provided. Specifically, for example, in order to facilitate the return to the neutral position of the operating member (for example, the operating position at which the turning amount at which the vehicle goes straight) is achieved, the operating position of the operating member is neutral. It is possible to apply an operation reaction force in a direction that changes toward the position. According to the aspect described in this section, in a state where the operation member and the steering device are coupled by the coupling device, the operation reaction force by the elastic force-based reaction force application mechanism is not applied to the operation member.

(3)前記弾性力依拠反力付与機構が、前記弾性部材を変形させる変形強要体を有し、その変形強要体が前記ステアリング操作部材の操作に応じて変位することによって前記弾性部材に前記ステアリング操作部材の操作に応じた弾性力を発揮させる構造とされ、
前記連携状態切換機構が、前記ステアリング操作部材と前記操作反力付与機構とが連携する状態において、前記変形強要体の前記ステアリング操作部材の操作に応じた変位を実現させ、前記ステアリング操作部材と前記操作反力付与機構とが連携しない状態において、前記変形強要体の前記ステアリング操作部材の操作に応じた変位を実現させない構造とされた(2)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(3) The elastic force-based reaction force applying mechanism includes a deformation compulsory body that deforms the elastic member, and the deformation compulsory body is displaced according to an operation of the steering operation member, whereby the elastic member is moved to the steering member. It is structured to exert elastic force according to the operation of the operation member,
In the state in which the steering operation member and the operation reaction force application mechanism cooperate, the cooperation state switching mechanism realizes a displacement corresponding to the operation of the steering operation member of the deformation forcing body, and the steering operation member and the The vehicle steering system according to item (2), wherein the deformation compulsory body is configured not to realize a displacement corresponding to an operation of the steering operation member in a state where the operation reaction force application mechanism is not linked.

本項に記載の態様は、弾性力依拠反力付与機構を有する操作反力付与装置を採用した場合において、それの具体的構造を限定した態様である。本項の態様において、「変形強要体」を操作部材の操作に応じて変位させる機構、すなわち、変形強要体変位機構は、特に限定されず、例えば、ねじ機構,ギヤ機構等の種々の機構を採用することが可能である。「連携状態切換機構」は、例えば、操作部材と弾性力依拠反力付与機構との間の連結・連結解除を選択的に実現するようなクラッチ的な構造のものとすることが可能であり、また、後に詳しく説明するように、先に説明した変形強要体変位機構自体をそれの機能が発揮し得る状態と発揮し得ない状態との間で変更するような構造のものすることも可能である。   The mode described in this section is a mode in which the specific structure of the operation reaction force applying device having the elastic force-based reaction force applying mechanism is limited. In the aspect of this section, the mechanism for displacing the “deformation compulsory body” in accordance with the operation of the operation member, that is, the deformation compulsory displacement mechanism is not particularly limited. For example, various mechanisms such as a screw mechanism and a gear mechanism are used. It is possible to adopt. The “cooperation state switching mechanism” can be, for example, a clutch-like structure that selectively realizes connection / disconnection between the operation member and the elastic force-based reaction force application mechanism, Further, as will be described in detail later, it is also possible to have a structure in which the deformed compulsory displacement mechanism described above is changed between a state where its function can be exhibited and a state where it cannot be exhibited. is there.

(4)前記操作反力付与機構が、
粘性流体を有し、その粘性流体の粘性抵抗に依拠する操作反力を付与する粘性抵抗依拠反力付与機構を含んで構成された(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
(4) The operation reaction force applying mechanism is
The vehicle according to any one of (1) to (3), wherein the vehicle includes a viscous fluid and includes a viscous resistance-based reaction force applying mechanism that applies an operation reaction force that depends on the viscous resistance of the viscous fluid. Steering system.

本項に記載の態様は、操作反力付与機構を粘性流体の粘性抵抗を利用した操作反力を付与する機構を含むものに限定した態様である。採用可能な粘性流体は、特に限定されるものではないが、比較的粘性の高い流体を採用することが望ましい。例えば、粘性流体が置かれる磁界,電界の大きさを変化させることで、粘性抵抗が変化するようないわゆるMR流体,ER流体等を採用することも可能である。上記「粘性抵抗依拠反力付与機構」を採用することにより、例えば、ステアリング操作の速度に応じた操作反力を付与することが可能となり、ステアリング操作の安定性を図ることが可能となる。本項に記載の態様によれば、連結装置によって操作部材と転舵装置が連結された状態において、粘性抵抗依拠反力付与機構による操作反力が操作部材に付与されない状態となる。なお、本項に記載の態様は、操作反力付与装置が先に説明した弾性力依拠反力付与機構と本粘性抵抗依拠反力付与機構との両者を備えた態様とされてもよく、また、操作反力付与装置が弾性力依拠反力付与機構を備えない態様とされてもよい。   The aspect described in this section is an aspect in which the operation reaction force applying mechanism is limited to a mechanism including an operation reaction force applying a viscous resistance of a viscous fluid. The viscous fluid that can be employed is not particularly limited, but it is desirable to employ a fluid having a relatively high viscosity. For example, it is also possible to employ so-called MR fluid, ER fluid or the like in which the viscous resistance changes by changing the magnitude of the magnetic field or electric field in which the viscous fluid is placed. By employing the “viscous resistance-based reaction force application mechanism”, for example, an operation reaction force according to the speed of the steering operation can be applied, and the stability of the steering operation can be improved. According to the aspect described in this section, in a state where the operation member and the steered device are connected by the connecting device, the operation reaction force by the viscous resistance-based reaction force applying mechanism is not applied to the operation member. The aspect described in this section may be an aspect in which the operation reaction force applying device includes both the elastic force-based reaction force applying mechanism and the viscous resistance-based reaction force applying mechanism described above. The operation reaction force application device may not include an elastic force-based reaction force application mechanism.

(5)前記粘性抵抗依拠反力付与機構が、前記粘性流体を収容する収容容器と、その収容容器内に設けられてその収容容器と相対移動する移動体とを有し、その移動体が前記ステアリング操作部材の操作に応じて前記収容容器と相対移動することによってその相対移動に対する抵抗が発生する構造とされ、
前記連携状態切換機構が、前記ステアリング操作部材と前記操作反力付与機構とが連携する状態において、前記移動体の前記ステアリング操作部材の操作に応じた前記収容容器との相対移動を実現させ、前記ステアリング操作部材と前記操作反力付与機構とが連携しない状態において、前記移動体の前記ステアリング操作部材の操作に応じた前記収容容器との相対移動を実現させない構造とされた(4)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(5) The viscous resistance-based reaction force applying mechanism includes a storage container that stores the viscous fluid, and a moving body that is provided in the storage container and moves relative to the storage container. A structure in which resistance to the relative movement is generated by relative movement with the storage container according to the operation of the steering operation member,
The cooperative state switching mechanism realizes relative movement of the movable body with respect to the storage container according to the operation of the steering operation member in a state where the steering operation member and the operation reaction force application mechanism cooperate. The structure according to (4), wherein the steering operation member and the operation reaction force applying mechanism do not cooperate with each other, and the structure does not realize relative movement of the movable body with respect to the container according to the operation of the steering operation member. Vehicle steering system.

本項に記載の態様は、粘性抵抗依拠反力付与機構を有する操作反力付与装置を採用した場合において、それの具体的構造を限定した態様である。本項の態様において、「移動体」は、直線的に収容容器と相対移動するものであってもよく、また、曲線的に相対移動するものであってもよい。さらに、相対回転するものであってもよい。つまり、本項における移動体の「移動」とは、回転移動を含む概念である。また、移動体が操作部材の操作に応じて収容容器と相対移動する態様としては、収容容器が固定されて移動体が移動するような態様であってもよく、逆に、移動体が固定されて収容容器が移動するような態様であってもよい。移動体と収容容器とを相対移動させる機構としては、操作部材と移動体あるいは収容容器とが一体的とされたものであってもよく、例えば、何らかの移動力伝達機構(減速機構等を含む概念である)を介して操作部材と移動体あるいは収容容器とが連結されるような態様であってもよい。「連携状態切換機構」は、例えば、操作部材と粘性抵抗依拠反力付与機構との連結・連結解除を選択的に実現するようなクラッチ的な構造のものとすることが可能であり、また、後に詳しく説明するように、移動体と収容容器とが相対移動しない状態で両者がともに操作部材の操作に応じて移動させられることで、粘性抵抗依拠反力付与機構と操作部材とが連携しない状態が実現されるような構造とされてもよい。なお、本項に記載の態様が、先に説明した弾性力依拠反力付与機構を含んで構成されるものである場合、連携状態切換機構は、粘性抵抗依拠反力付与機構と操作部材との連携に加え、弾性力依拠反力付与機構と操作部材との連携を切り換えるものであってもよく、2つの連携状態切換機構を備えて、それぞれが、粘性抵抗依拠反力付与機構と操作部材との連携と、弾性力依拠反力付与機構と操作部材との連携との各々を切り換えるような構成のものであってもよい。   The aspect described in this section is an aspect in which the specific structure is limited when the operation reaction force applying apparatus having the viscous resistance-based reaction force applying mechanism is employed. In the aspect of this section, the “moving body” may be linearly moved relative to the storage container, or may be relatively moved along a curve. Furthermore, you may rotate relatively. That is, the “movement” of the moving body in this section is a concept including rotational movement. Further, as a mode in which the moving body moves relative to the receiving container in accordance with the operation of the operation member, a mode in which the receiving container is fixed and the moving body moves may be used. Conversely, the moving body is fixed. The container may be moved. As a mechanism for moving the moving body and the storage container relative to each other, the operation member and the moving body or the storage container may be integrated, for example, some moving force transmission mechanism (a concept including a speed reduction mechanism or the like). The operation member and the movable body or the storage container may be connected via each other. The “cooperative state switching mechanism” can be, for example, a clutch-like structure that selectively realizes connection / disconnection between the operation member and the viscous resistance-based reaction force application mechanism, As will be described in detail later, when the moving body and the container do not move relative to each other, both are moved according to the operation of the operation member, so that the viscous resistance-based reaction force applying mechanism and the operation member are not linked. The structure may be such that is realized. In addition, when the aspect described in this section is configured to include the elastic force-based reaction force applying mechanism described above, the cooperative state switching mechanism includes a viscous resistance-based reaction force applying mechanism and an operation member. In addition to the cooperation, it may be one that switches the cooperation between the elastic force-based reaction force application mechanism and the operation member, and includes two cooperation state switching mechanisms, each of which includes a viscous resistance-based reaction force application mechanism and an operation member. It may be configured to switch between the above-described cooperation and the cooperation between the elastic force-based reaction force applying mechanism and the operation member.

(6)当該ステアリングシステムが、反力アクチュエータを有してそのアクチュエータの駆動力に依拠する操作反力を付与するアクチュエータ反力付与装置を備えた(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。   (6) The steering system according to any one of (1) to (5), wherein the steering system has a reaction force actuator and includes an actuator reaction force applying device that applies an operation reaction force that depends on a driving force of the actuator. The vehicle steering system described.

本項に記載の態様は、前述の操作反力付与装置とは別の操作反力付与装置としての、アクチュエータ反力付与装置を備えた態様である。本項の態様において、制御装置は、アクチュエータ反力付与装置を、前述の第1状態においてアクチュエータ反力を操作部材に付与し、第2状態においてアクチュエータ反力を操作部材に付与しないように制御することも可能である。   The aspect described in this section is an aspect provided with an actuator reaction force application device as an operation reaction force application device different from the above-described operation reaction force application device. In the aspect of this section, the control device controls the actuator reaction force applying device so that the actuator reaction force is applied to the operation member in the first state and the actuator reaction force is not applied to the operation member in the second state. It is also possible.

(7)前記反力アクチュエータが、電動モータである(6)項に記載の車両用ステアリングシステム。   (7) The vehicle steering system according to (6), wherein the reaction force actuator is an electric motor.

本項の態様のように、電動モータは駆動力の制御が容易であるため、反力アクチュエータを電動モータとすれば、容易に操作反力を制御することができる。例えば、車両の走行速度に応じて操作反力を変化させるような場合等、任意に操作反力を変化させたい場合,微妙に操作反力を変化させたい場合等において、電動モータを備えたアクチュエータ反力付与装置は、特に好適な操作反力変更手段となる。   Since the electric motor can easily control the driving force as in this aspect, the operation reaction force can be easily controlled if the reaction force actuator is an electric motor. For example, an actuator provided with an electric motor in the case where it is desired to arbitrarily change the operation reaction force, such as when the operation reaction force is changed according to the traveling speed of the vehicle. The reaction force applying device is a particularly preferable operation reaction force changing means.

(8)前記制御装置が、車両の作動状態が通常状態にある場合に、前記第1状態を実現し、前記ステアリング操作部材に加えられた操作力による車輪の転舵を実行すべき状態である操作力転舵実行状態となる場合に、前記第2状態を実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御するものである(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。   (8) The control device is a state in which the first state is realized and the wheel is steered by the operation force applied to the steering operation member when the operation state of the vehicle is in a normal state. In the operation force steering execution state, the operation member steering device coupling device and the cooperation state switching mechanism are controlled in order to realize the second state (1) to (7). The vehicle steering system according to any one of the above.

ステアバイワイヤ型のステアリングシステムでは、操作部材に加えられた操作力によらない転舵を可能とすることが目的であるため、通常状態においては、操作部材が転舵装置と連結されないことが望ましい。また、逆に、通常状態でない場合、例えば、アクチュエータの異常,制御系の失陥等の場合においては、上記操作力転舵実行状態が確保されることが望ましい。本項に記載の態様は、そのような要求を満足する態様であり、本項の態様によれば、上述したような非通常状態において、操作反力付与装置による操作反力が操作部材に付与されないようにすることが可能であり、非通常状態においても、比較的軽い操舵が実現されることになる。   In the steer-by-wire type steering system, the purpose is to enable turning without using the operating force applied to the operating member. Therefore, in a normal state, it is desirable that the operating member is not connected to the steering device. On the other hand, when the state is not the normal state, for example, in the case of an abnormality of the actuator, a failure of the control system, etc., it is desirable to ensure the operation force steering execution state. The mode described in this section is a mode that satisfies such a requirement, and according to the mode of this section, in the non-normal state as described above, the operation reaction force applied by the operation reaction force applying device is applied to the operation member. It is possible to prevent this, and relatively light steering can be realized even in an abnormal state.

(9)前記制御装置が、前記操作力転舵実行状態として、前記転舵装置が異常である場合に、前記第2状態を実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御するものである(8)項に記載の車両用ステアリングシステム。   (9) When the steering device is abnormal as the operation force steering execution state, the control device switches the operation member steering device coupling device and the cooperation state to realize the second state. The vehicle steering system according to item (8), which controls the mechanism.

本項に記載の態様は、例えば、転舵装置の備える転舵アクチュエータによっては車輪の転舵が実行し得ない場合に、操作部材と転舵装置とを連結させて、操作部材に加えられた操作力による転舵を保証する態様が含まれる。そのような態様によれば、フェールセーフの観点において優れたステアバイワイヤ型のステアリングシステムが実現する。   The aspect described in this section is added to the operation member by connecting the operation member and the steering device, for example, when the steering of the wheel cannot be performed by the steering actuator included in the steering device. The aspect which ensures the steering by operating force is included. According to such an embodiment, a steer-by-wire type steering system that is excellent in terms of fail-safe is realized.

(10)当該ステアリングシステムが、反力アクチュエータを有してそのアクチュエータの駆動力に依拠する操作反力を付与するアクチュエータ反力付与装置を備え、
前記制御装置が、前記操作力転舵実行状態として、前記アクチュエータ反力付与装置が異常である場合に、前記第2状態を実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御するものである(8)項または(9)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(10) The steering system includes an actuator reaction force applying device that includes a reaction force actuator and applies an operation reaction force that depends on a driving force of the actuator,
When the actuator reaction force application device is abnormal as the operation force steering execution state, the control device turns the operation member steering device coupling device and the cooperation state switching mechanism to realize the second state. The vehicle steering system according to item (8) or (9), wherein

アクチュエータ反力付与装置を有するシステムの場合、その装置が異常となったときには、適正な操作反力が得られず、ステアリング操作の操作感が悪化することが考えられる。本項に記載の態様は、そのような場合に、操作部材と転舵装置とを連結させて、操作部材に加えられた操作力による転舵を保証するような態様が含まれる。   In the case of a system having an actuator reaction force applying device, it is conceivable that when the device becomes abnormal, an appropriate operation reaction force cannot be obtained and the operational feeling of the steering operation is deteriorated. In such a case, the aspect described in this section includes an aspect in which the operation member and the steering device are connected to ensure the steering by the operation force applied to the operation member.

(11)当該ステアリングシステムが、車両の非作動時において前記第2状態が実現されるように構成された(1)項ないし(10)項に記載の車両用ステアリングシステム。   (11) The vehicle steering system according to any one of (1) to (10), wherein the steering system is configured to realize the second state when the vehicle is not in operation.

ステアバイワイヤ型のシステムでは、操作部材の操作量(操作角)および車輪の転舵量(転舵角)を検出し、検出した操作量に応じた転舵量が実現するように制御される。そのため、例えば、車両の非作動時(イグニッションスイッチがOFF状態とされている時)には、操作量と転舵量との検出が行われず、また、ステアリング操作を行っても車輪が転舵されないことから、操作量と転舵量とが整合しない状態となり得る。そのような実情に鑑みて、操作量と転舵量とのずれ防止、車両作動開始時の操作中立位置と転舵中立位置とのキャリブレーションの容易化等の理由から、車両の非作動時において、操作部材と転舵装置とを連結することが考慮されている。また、イグニッションスイッチをON状態としなくてもステアリング操作が可能であるという利点から、緊急時,故障時等を考慮して,車両非作動時に操作部材と転舵装置とを連結することも考慮されている。車両の非作動時に連結状態とされた場合において、操作反力付与装置が操作反力を付与することは無駄であるばかりか、反力付与装置に負担をかけることになる。特に、操作反力付与機構が弾性力依拠反力付与機構を含んで構成されるものである場合には、その機構が有する弾性部材への負担が大きいものとなる。本項の態様は、そのような場合に特に有効な態様であり、本項の態様によれば、操作反力付与装置への負担を軽減するという利点が得られることになる。   In the steer-by-wire type system, the operation amount (operation angle) of the operation member and the turning amount (steering angle) of the wheel are detected, and control is performed so as to realize the turning amount according to the detected operation amount. Therefore, for example, when the vehicle is not operating (when the ignition switch is OFF), the operation amount and the turning amount are not detected, and the wheel is not steered even if the steering operation is performed. For this reason, the operation amount and the steering amount may not match each other. In view of such circumstances, for reasons such as prevention of deviation between the operation amount and the turning amount, facilitation of calibration between the operation neutral position and the turning neutral position at the start of vehicle operation, etc. Considering that the operation member and the steering device are connected. Also, from the advantage that the steering operation is possible without turning on the ignition switch, it is also considered that the operation member and the steering device are connected when the vehicle is not in operation in consideration of an emergency, a failure, etc. ing. When the connected state is established when the vehicle is not operated, it is not only wasteful that the operation reaction force applying device applies the operation reaction force, but a burden is imposed on the reaction force applying device. In particular, when the operation reaction force application mechanism is configured to include an elastic force-based reaction force application mechanism, the load on the elastic member of the mechanism is large. The aspect of this section is an especially effective aspect in such a case, and according to the aspect of this section, the advantage of reducing the burden on the operation reaction force applying device can be obtained.

(12)当該ステアリングシステムが、
前記ステアリング操作部材の操作範囲を規制する操作範囲規制機構と、自身の作動によってその操作範囲規制機構による操作範囲の規制を解除する規制解除機構とを有する操作範囲規制装置を備えた(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
(12) The steering system is
An operation range restriction device having an operation range restriction mechanism for restricting the operation range of the steering operation member and a restriction release mechanism for releasing the restriction of the operation range by the operation range restriction mechanism by its own operation (1) Or the steering system for a vehicle according to any one of (12).

ステアバイワイヤ型のシステムでは、転舵アクチュエータの駆動力によって車輪の転舵がなされる場合は、比較的小さな操作力によるステアリング操作が可能とされる。したがって、ステアリング操作の範囲は比較的小さく設定し、その範囲において操作が規制される。それに対して、連結装置によって操作部材と転舵装置とが連結された場合には、操作力による転舵を行うために、比較的大きな操作力を必要とする。そのような場合には、比較的軽い力によって車輪を転舵できるように、転舵量に対する操作量の比を大きくすることが検討されている。そのような場合において、最大転舵量となるような操作量を確保するためには、操作部材と転舵装置とが連結された場合において、操作部材の操作範囲を拡大することが望まれるのである。本項に記載の態様は、そのような実情に鑑みた態様であり、本項に記載の態様によれば、容易にステアリング操作の操作範囲を変更できることになる。   In the steer-by-wire system, when the wheels are steered by the driving force of the steerable actuator, a steering operation with a relatively small manipulation force is possible. Therefore, the range of the steering operation is set to be relatively small, and the operation is restricted within that range. On the other hand, when the operating member and the turning device are connected by the connecting device, a relatively large operating force is required to perform the turning by the operating force. In such a case, it has been studied to increase the ratio of the manipulated variable to the steered amount so that the wheel can be steered by a relatively light force. In such a case, in order to ensure an operation amount that is the maximum turning amount, it is desirable to expand the operation range of the operation member when the operation member and the steering device are connected. is there. The aspect described in this section is an aspect in view of such a situation, and according to the aspect described in this section, the operation range of the steering operation can be easily changed.

(13)前記操作範囲規制機構が、前記ステアリング操作部材の操作量に応じた量移動可能な被係止体と、前記ステアリング操作部材の操作量が設定操作量となる場合において前記被係止体を係止可能な係止体とを有し、
前記規制解除機構が、前記ステアリング操作部材が前記設定操作量を超える操作がなされる場合にも、前記被係止体が前記係止体によって係止されない状態を実現する構造とされた(12)項に記載の車両用ステアリングシステム。
(13) When the operation range restriction mechanism is a locked body that can move by an amount corresponding to the operation amount of the steering operation member, and the locked body when the operation amount of the steering operation member becomes a set operation amount And a locking body capable of locking,
The restriction release mechanism is configured to realize a state in which the locked body is not locked by the locking body even when the steering operation member is operated to exceed the set operation amount (12). The vehicle steering system according to item.

本項に記載の態様は、操作範囲規制装置を具体的な構造のものに限定した態様である。本項に記載の態様によれば、簡単な構造によって、ステアリング操作の範囲を変更することが可能である。本項にいう「被係止体」は、移動することで変位するものであってもよく、また、自転する等、移動を伴わない変位であってもよい。つまり、本項にいう被係止体の「移動」は回転移動をも含む概念である。また、「係止体」は、特に限定されるものではないが、簡便なものとして、例えば、被係止体あるいはそれの一部を当接させることによって被係止体の移動を阻止するストッパ的な機能を果たすものとすることが可能である。また、本項の態様において、規制解除機構は、例えば、係止体を変位させることによって、操作部材の操作に応じて移動する被係止体を係止しないような構造のものであってもよく、また、例えば、被係止体の操作部材の操作に応じた移動を禁止するあるいは抑制することによって、係止体が被係止体を係止しないような構造のものであってもよい。   The mode described in this section is a mode in which the operation range regulating device is limited to a specific structure. According to the aspect described in this section, it is possible to change the range of the steering operation with a simple structure. The “locked body” referred to in this section may be displaced by moving, or may be displaced without movement such as rotating. In other words, the “movement” of the locked body referred to in this section is a concept including rotational movement. Further, the “locking body” is not particularly limited, but as a simple one, for example, a stopper for preventing the movement of the locked body by bringing the locked body or a part thereof into contact. It is possible to perform a typical function. In the aspect of this section, the restriction release mechanism may have a structure that does not lock the locked body that moves according to the operation of the operation member, for example, by displacing the locking body. Moreover, for example, the structure may be such that the locking body does not lock the locked body by prohibiting or suppressing the movement of the locked body according to the operation of the operating member. .

(14)前記制御装置が、前記第1状態を実現する際に前記規制解除機構を作動させず、前記第2状態を実現する際に前記規制解除機構を作動させる制御を実行するものとされた(12)項または(13)項に記載の車両用ステアリングシステム。   (14) The control device does not operate the restriction release mechanism when realizing the first state, and executes control for operating the restriction release mechanism when realizing the second state. The vehicle steering system according to (12) or (13).

本項に記載の態様は、制御装置によって操作範囲規制装置が制御される態様であり、本項の態様によれば、操作部材と転舵装置とが連結される場合に、操作反力付与装置による操作反力の付与がなされない状態と、操作範囲の規制が解除される状態とが、ともに実現することになる。   The mode described in this section is a mode in which the operation range regulating device is controlled by the control device. According to the mode of this section, when the operating member and the steered device are connected, the operation reaction force applying device is provided. Both the state in which the operation reaction force is not applied by and the state in which the restriction of the operation range is released are realized.

(15)前記操作反力付与装置が前記操作範囲規制装置として機能するものとされ、かつ、前記連携状態切換機構が前記規制解除機構として機能するものとされた(12)項ないし(14)項のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。   (15) Item (12) to Item (14), wherein the operation reaction force applying device functions as the operation range restriction device, and the cooperation state switching mechanism functions as the restriction release mechanism. The vehicle steering system according to any one of the above.

本項に記載の態様は、平たく言えば、操作反力付与装置あるいは操作範囲規制装置が多機能化された態様と考えることができる。また、見方を変えれば、操作反力付与装置と操作範囲規制装置とが一体化された態様と考えることができる。本項に記載の態様によれば、操作部材と転舵装置とが連結される場合に操作反力付与と操作範囲規制との両者が解除されるような態様のシステムにおいて、そのシステムの構成の単純化が図られることになる。   The mode described in this section can be considered as a mode in which the operation reaction force applying device or the operation range regulating device is multifunctional. If the view is changed, it can be considered that the operation reaction force applying device and the operation range regulating device are integrated. According to the aspect described in this section, in the system of the aspect in which both the operation reaction force application and the operation range restriction are canceled when the operation member and the steering device are coupled, the configuration of the system Simplification will be achieved.

以下、本発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the present invention is implemented in various modes including various modes modified and improved based on the knowledge of those skilled in the art, including the mode described in the above [Mode of Invention]. be able to.

<第1実施例>
図1に、本発明の第1実施例のステアリングシステムの概要を示す。本システムは、ステアバイワイヤ型のステアリングシステムであり、操作部10と、転舵部12とが機械的に分離され、ステアリング操作部材としてのステアリングホイール14に加えられる操作力によらずに、転舵部12に設けられた動力源の動力によって転舵車輪16(以下、単に「車輪16」という場合がある)を転舵するステアリングシステムである。なお、本システムでは、フェール時等に操作部材14に加えられる操作力による車輪16の転舵を可能とすべく、操作力を伝達する機構を含んで操作部10と転舵部12とを連結する連結部18をも備えている。
<First embodiment>
FIG. 1 shows an overview of a steering system according to a first embodiment of the present invention. This system is a steer-by-wire type steering system in which the operation unit 10 and the steering unit 12 are mechanically separated, and the steering is performed regardless of the operation force applied to the steering wheel 14 as a steering operation member. This is a steering system that steers a steered wheel 16 (hereinafter sometimes simply referred to as “wheel 16”) by the power of a power source provided in the section 12. In this system, the operation unit 10 and the steering unit 12 are connected to each other including a mechanism for transmitting the operation force so that the wheel 16 can be steered by the operation force applied to the operation member 14 at the time of a failure. The connecting part 18 is also provided.

操作部10は、ステアリング操作装置20(以下、単に「操作装置20」という場合がある)を主体として構成されている。操作装置20は、運転者によって回転操作されるステアリングホイール14を備え、車体、詳しくは、インストゥルメントパネルのリインフォースメントに固定されている。後に詳しく説明するが、操作装置20は、ステアリングホイール14の操作量(操作角)を検出するためのセンサとしての機能、ステアリング操作の範囲を規制する機能、ステアリングホイール14の回転操作に対する反力、つまり、操作反力を付与する機能等を有している。なお、後に詳しく説明するが、操作反力を付与する装置として、弾性部材の弾性力に依拠する機構を有する装置、および、反力アクチュエータの駆動力に依拠する装置との2つの装置を備えており、本システムでは、前者が主たる装置とされ、後者が操作反力調整用の装置とされている。   The operation unit 10 is mainly composed of a steering operation device 20 (hereinafter, simply referred to as “operation device 20”). The operating device 20 includes a steering wheel 14 that is rotated by a driver, and is fixed to a vehicle body, specifically, an instrument panel reinforcement. As will be described in detail later, the operation device 20 functions as a sensor for detecting the operation amount (operation angle) of the steering wheel 14, a function for regulating the range of the steering operation, a reaction force against the rotation operation of the steering wheel 14, That is, it has a function of applying an operation reaction force. As will be described in detail later, two devices are provided as the device for applying the operation reaction force: a device having a mechanism that relies on the elastic force of the elastic member, and a device that relies on the driving force of the reaction force actuator. In this system, the former is the main device, and the latter is the device for adjusting the reaction force.

転舵部12は、車体に固定されて転舵ロッド22を軸方向に往復移動させる転舵装置24を主体として構成されている。内部の図示は省略するが、転舵装置24は、転舵ロッド22と同軸的に設けられた転舵アクチュエータとしての転舵モータ25(電動モータである)を備えており、転舵ロッド22に形成されたボールねじに噛合するボールナットをその転舵モータ25によって回転駆動することにより、転舵ロッド22が軸方向に移動させられる構造とされている。転舵ロッド22の両端の各々は、ボールジョイント26を介して、タイロッド28に連結され、タイロッド28の他端部は、もう一種のボールジョイント30を介して、車輪16を回転可能に保持するステアリングナックル32の一部分であるナックルアーム34に連結されている。このような連結構造により、転舵ロッド22が軸方向に移動させられることで、車輪16が転舵されるのである。なお、転舵装置24には、転舵ロッド22の移動量(転舵量の一種である)を検出する転舵量センサ36が設けられている。   The steered portion 12 is mainly configured by a steered device 24 that is fixed to the vehicle body and reciprocates the steered rod 22 in the axial direction. Although illustration of the inside is omitted, the steering device 24 includes a steering motor 25 (which is an electric motor) as a steering actuator provided coaxially with the steering rod 22. A ball nut that meshes with the formed ball screw is rotationally driven by the steering motor 25 so that the steered rod 22 is moved in the axial direction. Each end of the steered rod 22 is connected to a tie rod 28 via a ball joint 26, and the other end of the tie rod 28 is a steering for holding the wheel 16 rotatably via another kind of ball joint 30. It is connected to a knuckle arm 34 which is a part of the knuckle 32. With such a connection structure, the wheel 16 is steered by moving the steered rod 22 in the axial direction. The steered device 24 is provided with a steered amount sensor 36 that detects the amount of movement of the steered rod 22 (a kind of steered amount).

本ステアリングシステムは、自身が備える制御装置としてのステアリング電子制御ユニット40(ステアリングECU、以下、単に「ECU40」という場合がある)によって制御される。ECU40は、コンピュータ、各種モータ,各種アクチュエータ等のドライバ等を含んで構成されている。ECU40は、後に説明する操作量センサによって検出されたステアリングホイール14の操作量に関する信号θ、および、転舵量センサ36によって検出された転舵ロッド22の移動量に関する信号δを入手し、それらに基づいて、車輪16の転舵量がステアリングホイール14の操作量に応じた量となるように、転舵装置24が備える転舵モータ25を制御駆動する。   The present steering system is controlled by a steering electronic control unit 40 (steering ECU, hereinafter simply referred to as “ECU 40”) as a control device provided in the steering system. The ECU 40 includes a driver, such as a computer, various motors, various actuators, and the like. The ECU 40 obtains a signal θ related to the operation amount of the steering wheel 14 detected by an operation amount sensor, which will be described later, and a signal δ related to the movement amount of the steered rod 22 detected by the steered amount sensor 36, and receives them. Based on this, the steered motor 25 included in the steered device 24 is controlled and driven so that the steered amount of the wheel 16 becomes an amount corresponding to the operation amount of the steering wheel 14.

本ステアリングシステムは、車速感応式ステアリングシステムであり、車体速度が速い場合には、ステアリング操作を重くするために、車体速度に応じて操作反力を増加させる機能を有しており、ECU40は、そのための制御をも行う。車両には、転舵車輪16を含む各車輪に対して、車輪回転速度を検出する車輪速センサ42が設けられており(図では、1つの車輪に対するもののみを示しており、他の車輪に対するものは省略されている)、ECU40は、各車輪速センサ42によって検出された各車輪の車輪回転速度に関する信号vを入手し、それらから車体速度を求めることができるようになっている。ECU40は、求められた車体速度に基づいて、操作装置20が備える反力アクチュエータを制御駆動する。それにより、ステアリングホイール14には、車体速度に依拠した操作反力の増加分が付与されることになる。   This steering system is a vehicle speed sensitive steering system, and has a function of increasing an operation reaction force in accordance with the vehicle body speed in order to increase the steering operation when the vehicle body speed is high. Control for that is also performed. The vehicle is provided with a wheel speed sensor 42 that detects the wheel rotation speed for each wheel including the steered wheels 16 (only one wheel is shown in the figure, and the other wheel is not connected). The ECU 40 is configured to obtain a signal v related to the wheel rotation speed of each wheel detected by each wheel speed sensor 42 and obtain a vehicle body speed therefrom. The ECU 40 controls and drives the reaction force actuator included in the operation device 20 based on the calculated vehicle body speed. As a result, the steering wheel 14 is given an increase in the reaction force due to the vehicle speed.

図2に、ステアリング操作装置20の斜視図であって、車両左前方の上方側からみた斜視図を示し、図3に、その操作装置20の車両の左側からみた断面図を、図4に、その操作装置20の図3におけるA−A視の断面図を、それぞれ示す。なお、図2および図3は、ステアリングホイール14を取り外した状態を示している。   FIG. 2 is a perspective view of the steering operation device 20, showing a perspective view seen from the upper front side of the left side of the vehicle. FIG. 3 is a sectional view of the operation device 20 seen from the left side of the vehicle. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 and 3 show a state in which the steering wheel 14 is removed.

操作装置20は、ハウジング50を有し、シャフト52がハウジング50に回転可能に保持され、そのシャフト52の一端部に、ステアリングホイール14が取付られた構造をなしている。詳しく言えば、ハウジング50は、概ね円筒形状をなすチューブ54と、チューブ54の両開口端の各々に固定して設けられた前端キャップ56および後端キャップ58と、前端キャップ56の前方側においてギヤ機構等を収容する前部ケーシング60とを含んで構成されており、シャフト52は、前端キャップ56,後端キャップ58の各々に、それらに設けられたシャフト穴62に挿通する状態で、軸受64を介して回転可能に保持されている。シャフト52は、後端部66を除いて中空形状とされたものであり、後端部66にはセレーションが形成され、その後端部66が、ステアリングホイール14のボス部68にセレーション嵌合されることで、シャフト52とステアリングホイール14とが相対回転不能に連結されている。   The operating device 20 includes a housing 50, and a shaft 52 is rotatably held by the housing 50, and the steering wheel 14 is attached to one end of the shaft 52. Specifically, the housing 50 includes a tube 54 having a substantially cylindrical shape, a front end cap 56 and a rear end cap 58 that are fixedly provided at both open ends of the tube 54, and a gear on the front side of the front end cap 56. The shaft 52 includes a front casing 60 that houses a mechanism and the like, and the shaft 52 is inserted into a shaft hole 62 provided in each of the front end cap 56 and the rear end cap 58, and the bearing 64. Is held rotatably. The shaft 52 has a hollow shape except for the rear end portion 66, and a serration is formed in the rear end portion 66, and the rear end portion 66 is serrated to the boss portion 68 of the steering wheel 14. Thus, the shaft 52 and the steering wheel 14 are connected so as not to be relatively rotatable.

シャフト52のチューブ54の内部に位置する部分は、外径の大きな大径部80とされており、その大径部80の外周面には、ベアリングボールが転動する2条の雄ねじ溝82が形成されることで、大径部80はボールねじとされている。一方、チューブ54内には、内周部がベアリングボールを保持するボールナットとされたスライド部材84が、シャフト52の大径部80であるボールねじと螺合する状態で配置されている。   A portion of the shaft 52 located inside the tube 54 is a large-diameter portion 80 having a large outer diameter, and two external thread grooves 82 on which the bearing balls roll are formed on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 80. By being formed, the large diameter portion 80 is a ball screw. On the other hand, a slide member 84 whose inner peripheral portion is a ball nut holding a bearing ball is disposed in the tube 54 so as to be screwed with a ball screw which is a large-diameter portion 80 of the shaft 52.

スライド部材84は、軸方向(前後方向)の中間部に、外周径がチューブ54の内周径より僅かに小さいフランジ部86を有している。フランジ部86の外周部には、軸方向に延びる被係止溝88が、形成されている。一方、チューブ54の上部には、軸方向に延びる長穴90が形成されており、その長穴90には、下部が円弧状に形成された係止キー92が緩やかに嵌め合わされている。係止キー92は、長穴90の壁面にガイドされて、径方向(上下方向)に移動可能とされている。係止キー92は、下方に移動した状態では、上記被係止溝88に嵌り込むことが可能な状態となる。   The slide member 84 has a flange portion 86 having an outer peripheral diameter slightly smaller than the inner peripheral diameter of the tube 54 at an intermediate portion in the axial direction (front-rear direction). A locked groove 88 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral portion of the flange portion 86. On the other hand, an elongated hole 90 extending in the axial direction is formed in the upper portion of the tube 54, and a locking key 92 having a lower portion formed in an arc shape is gently fitted in the elongated hole 90. The locking key 92 is guided by the wall surface of the elongated hole 90 and is movable in the radial direction (vertical direction). When the locking key 92 is moved downward, the locking key 92 can be fitted into the locked groove 88.

チューブ54の外周部の軸方向における中央の上部には取付座94が形成されており、その取付座94に、ソレノイド装置96が取り付けられている。ソレノイド装置96は、ベースプレート98とカバー100とからなるケーシング内に、プランジャ102、電磁コイル104、圧縮コイルスプリング106が組み込まれた構造をなしており、プランジャ102の先端部は、係止キー92に設けられた取付穴に挿入されて係止キー92に固定的に取付られている。図3は、電磁コイル104が励磁された状態であり、この状態では、プランジャ102が前進して、係止キー92がスライド部材84に設けられた被係止溝88に係合可能な状態とされる。逆に、電磁コイル104を消磁すれば、スプリング106の弾性力によりプランジャ102は後退させられ、係止キー92と被係止溝88とは係合しない状態となる。   A mounting seat 94 is formed at the upper center in the axial direction of the outer peripheral portion of the tube 54, and a solenoid device 96 is mounted on the mounting seat 94. The solenoid device 96 has a structure in which a plunger 102, an electromagnetic coil 104, and a compression coil spring 106 are incorporated in a casing composed of a base plate 98 and a cover 100, and the distal end portion of the plunger 102 is attached to a locking key 92. It is inserted into the provided mounting hole and fixedly attached to the locking key 92. FIG. 3 shows a state in which the electromagnetic coil 104 is excited. In this state, the plunger 102 moves forward and the locking key 92 can be engaged with the locked groove 88 provided in the slide member 84. Is done. On the contrary, if the electromagnetic coil 104 is demagnetized, the plunger 102 is retracted by the elastic force of the spring 106, and the locking key 92 and the locked groove 88 are not engaged.

係止キー92と被係止溝88とが係合する状態では、スライド部材84のシャフト52の中心軸線を中心とした回転が禁止され、シャフト52の回転に応じて、つまり、ステアリングホイール14の操作量に応じて、スライド部材84が軸方向に移動する状態となる。図3に示すスライド部材84の位置は、ステアリングホイール14が操作されていない状態つまり中立状態における位置であり、ステアリング操作が開始されれば、スライド部材84は、その中立位置から、ステアリングホイール14の操作方向に従って、前方あるいは後方に移動する。ちなみに、右旋回操作の場合は、前方に、左旋回操作の場合は、後方に移動する。ステアリング操作が進行した場合、スライド部材84の端面が、ハウジング50を構成する前端キャップ56および後端キャップ58に形成された環状凸部110に当接し、スライド部材84は、それ以上の移動が禁止される。これに伴い、ステアリングホイール14はそれ以上の操作が不能とされる。つまり、スライド部材84が、ステアリングホイール14の操作量に応じた量移動可能な被係止体として機能し、環状凸部110が、ステアリングホイール14の操作量が設定操作量となる場合においてスライド部材84を係止可能な係止体として機能するものとなっており、それら、スライド部材84と環状凸部110とを含んで、ステアリングホイール14の操作範囲を規制する操作範囲規制機構が構成されているのである。ちなみに、本ステアリングシステムでは、設定操作量は、中立状態から右旋回方向、左旋回方向へ、それぞれ、概ね3/4回転となっている。   In a state where the locking key 92 and the locked groove 88 are engaged, rotation of the slide member 84 around the central axis of the shaft 52 is prohibited, and according to the rotation of the shaft 52, that is, the steering wheel 14. The slide member 84 is moved in the axial direction according to the operation amount. The position of the slide member 84 shown in FIG. 3 is a position in which the steering wheel 14 is not operated, that is, a neutral position. When the steering operation is started, the slide member 84 is moved from the neutral position to the position of the steering wheel 14. Move forward or backward according to the direction of operation. Incidentally, in the case of a right turn operation, it moves forward, and in the case of a left turn operation, it moves backward. When the steering operation proceeds, the end surface of the slide member 84 comes into contact with the annular convex portion 110 formed on the front end cap 56 and the rear end cap 58 constituting the housing 50, and the slide member 84 is prohibited from further movement. Is done. Accordingly, the steering wheel 14 cannot be operated any further. In other words, the slide member 84 functions as a locked body that can move by an amount corresponding to the operation amount of the steering wheel 14, and the annular convex portion 110 is a slide member when the operation amount of the steering wheel 14 becomes the set operation amount. 84, which functions as a locking body capable of locking, and includes an operating range regulating mechanism that regulates the operating range of the steering wheel 14 including the slide member 84 and the annular convex portion 110. It is. Incidentally, in the present steering system, the set operation amount is approximately 3/4 rotation from the neutral state to the right turn direction and the left turn direction, respectively.

また、前端キャップ56とスライド部材84との間、後端キャップ58とスライド部材84との間のそれぞれには、弾性部材としての2つの圧縮コイルスプリング120のそれぞれが配設されている。詳しくは、それら2つのスプリング120は、互いに構造およびばね特性が等しいものとされ、各スプリング120の一方の端部が、前端キャップ56あるいは後端キャップ58の互いに向き合う端面に支持され、他方の端部が、スライド部材84のフランジ部86の前端キャップ56あるいは後端キャップ58に向き合う面に、スラスト軸受122を介して支持されている。2つのスプリング120は、それぞれの圧縮反力により、それぞれが、スライド部材84を互いに反対の方向に付勢するものとされており、スライド部材84が中立位置に位置する状態において、それぞれが圧縮された状態であり、その状態での弾性力は釣り合うものとされている。2つのスプリング120は、スライド部材84が中立位置から軸方向に移動する場合、それらの弾性力のバランスが崩れ、それらの弾性力の差分が、その移動を阻止する方向の弾性力としてスライド部材84に作用する。2つのスプリング120の弾性力の差分は、スライド部材84の移動量に応じた力、つまり、ステアリングホイール14の操作量に応じた力であり、その力は、ステアリング操作に対する反力として付与されることとなる。つまり、本ステアリングシステムの操作反力付与装置は、操作反力付与機構、詳しくは、弾性力に依拠する操作反力を付与する弾性力依拠反力付与機構を備えるものとなっている。なお、スライド部材84が、スプリング120を変形させる変形強要体として機能し、シャフト52に設けられたボールねじ,スライド部材84に設けられたボールナット,ナットの回転を禁止する被係止溝88とそれに係合する係止キー92とで構成されるボールねじ機構が、スライド部材84をステアリングホイール14の操作量に応じた量変位させる変形強要体変位機構として機能するものとなっており、それらスライド部材84,ボールねじ機構と、2つのスプリング120とを含んで、弾性力依拠反力付与機構が構成されている。   Further, two compression coil springs 120 as elastic members are disposed between the front end cap 56 and the slide member 84 and between the rear end cap 58 and the slide member 84, respectively. Specifically, the two springs 120 have the same structure and spring characteristics, and one end portion of each spring 120 is supported by the opposite end surfaces of the front end cap 56 or the rear end cap 58 and the other end. The portion is supported on the surface of the flange portion 86 of the slide member 84 facing the front end cap 56 or the rear end cap 58 via a thrust bearing 122. The two springs 120 are configured to urge the slide member 84 in opposite directions by the respective compression reaction forces, and are compressed in a state where the slide member 84 is located at the neutral position. It is said that the elastic force in that state is balanced. When the slide member 84 moves in the axial direction from the neutral position, the two springs 120 lose their balance of elastic force, and the difference between the elastic forces is an elastic force in a direction to prevent the movement of the slide member 84. Act on. The difference between the elastic forces of the two springs 120 is a force corresponding to the amount of movement of the slide member 84, that is, a force corresponding to the amount of operation of the steering wheel 14, and this force is applied as a reaction force to the steering operation. It will be. That is, the operation reaction force application device of the present steering system includes an operation reaction force application mechanism, specifically, an elastic force-based reaction force application mechanism that applies an operation reaction force that depends on an elastic force. The slide member 84 functions as a deformation compulsory body that deforms the spring 120, and includes a ball screw provided on the shaft 52, a ball nut provided on the slide member 84, and a locked groove 88 that prohibits rotation of the nut. A ball screw mechanism constituted by a locking key 92 engaged therewith functions as a deformation compelling body displacement mechanism that displaces the slide member 84 by an amount corresponding to the operation amount of the steering wheel 14, and these slides An elastic force-based reaction force application mechanism is configured including the member 84, the ball screw mechanism, and the two springs 120.

一方、係止キー92と被係止溝88とが係合しない状態においては、スライド部材84の上記回転が許容され、スライド部材84は、ステアリングホイール14の操作量に応じた移動を行わない状態となる。その状態でステアリングホイール14を操作した場合には、上記2つのスプリング120の作用により、スライド部材84は、中立位置を維持したままで、シャフト52と一体的に回転することになる。つまり、前述したところの弾性力に依拠する操作反力が発生せず、弾性力依拠反力付与機構による操作反力がステアリングホイール14に付与されない状態となる。以上のように、被係止溝88,係止キー92,ソレノイド装置96を含んでなる構成は、スライド部材84のステアリングホイール14の操作量に応じた変位を実現する状態と、それを実現しない状態とを切り換える機能を有しており、ステアリングホイール14と弾性力依拠反力付与機構とが連携する状態と、連携しない状態とを切り換える連携状態切換機構として機能するものとなっている。なお、その連携状態切換機構と、弾性力依拠反力付与機構とを含んで、操作反力付与装置が構成されているのである。   On the other hand, when the locking key 92 and the locked groove 88 are not engaged, the rotation of the slide member 84 is allowed, and the slide member 84 does not move according to the operation amount of the steering wheel 14. It becomes. When the steering wheel 14 is operated in that state, the slide member 84 rotates integrally with the shaft 52 while maintaining the neutral position by the action of the two springs 120. That is, the operation reaction force depending on the elastic force described above is not generated, and the operation reaction force by the elastic force dependency reaction force application mechanism is not applied to the steering wheel 14. As described above, the configuration including the locked groove 88, the locking key 92, and the solenoid device 96 realizes a state in which the displacement corresponding to the operation amount of the steering wheel 14 of the slide member 84 is realized, and does not realize it. It has a function of switching between states, and functions as a cooperative state switching mechanism that switches between a state in which the steering wheel 14 and the elastic force-based reaction force application mechanism cooperate and a state in which the steering wheel 14 does not cooperate. The operation reaction force applying device includes the cooperation state switching mechanism and the elastic force-based reaction force applying mechanism.

また、前述したところの被係止体としても機能するスライド部材84は、中立位置を維持したままであるため、スライド部材84の端部は、前端キャップ56および後端キャップ58の係止体として機能する環状凸部110には当接せずに、規制された操作範囲を超えた操作が可能とされる。つまり、被係止溝88,係止キー92,ソレノイド装置96を含んでなる構成は、スライド部材84が環状凸部110によって係止されない状態を実現して、前記操作範囲規制機構によるステアリングホイール14の操作範囲の規制を解除する規制解除機構として機能し、本ステアリングシステムでは、その規制解除機構の機能により、ステアリングホイール14の操作範囲が拡大されるのである。なお、それら操作範囲規制機構と規制解除機構とを含んで、操作範囲規制装置が構成されている。   Further, since the slide member 84 that also functions as the locked body described above remains in the neutral position, the end portion of the slide member 84 serves as a locking body for the front end cap 56 and the rear end cap 58. The operation beyond the restricted operation range is possible without contacting the functioning annular projection 110. In other words, the configuration including the locked groove 88, the locking key 92, and the solenoid device 96 realizes a state in which the slide member 84 is not locked by the annular convex portion 110, and the steering wheel 14 by the operation range restriction mechanism is realized. In this steering system, the operation range of the steering wheel 14 is expanded by the function of the restriction release mechanism. The operation range restriction device is configured including the operation range restriction mechanism and the restriction release mechanism.

なお、係止キー92と被係止溝88とが係合しない状態においては、先に説明したように、スライド部材84が軸方向における中立位置に位置させられたまま、スライド部材84とシャフト52とが一体的に回転する。つまり、係止キー92と被係止溝88とが係合しない状態においては、スライド部材84とステアリングホイール14とが一体的に回転する。一方、被係止溝88は、スライド部材84の外周において、ステアリングホイール14が中立位置となる状態で係止キー92が嵌り込む回転角度位置に設けられている。したがって、係止キー92と被係止溝88とが係合しない状態からそれらが係合可能な状態に移行した場合、ステアリングホイール14が中立位置となる回転角度において、係止キー92と被係止溝88とが係合することになる。すなわち、一旦、係止キー92と被係止溝88とが係合しない状態とされた後に、それらが係合可能な状態とされた場合であっても、ステアリングホイール14の中立位置と、弾性力依拠反力付与機構による操作反力の中立状態、つまり、2つのスプリング120による弾性力が釣り合ってステアリングホイール14に操作反力が付与されない状態とが一致させられることになる。   In the state where the locking key 92 and the locked groove 88 are not engaged, as described above, the slide member 84 and the shaft 52 remain while the slide member 84 is positioned at the neutral position in the axial direction. And rotate together. That is, in a state where the locking key 92 and the locked groove 88 are not engaged, the slide member 84 and the steering wheel 14 rotate integrally. On the other hand, the locked groove 88 is provided on the outer periphery of the slide member 84 at a rotation angle position where the locking key 92 is fitted in a state where the steering wheel 14 is in the neutral position. Accordingly, when the locking key 92 and the locked groove 88 are shifted from the non-engaged state to the engageable state, the locking key 92 and the engaged key are engaged at a rotation angle at which the steering wheel 14 is in the neutral position. The stop groove 88 is engaged. That is, even if the lock key 92 and the locked groove 88 are once brought into a non-engaged state and then brought into an engageable state, the neutral position of the steering wheel 14 and the elasticity The neutral state of the operation reaction force by the force-based reaction force applying mechanism, that is, the state in which the elastic force by the two springs 120 is balanced and the operation reaction force is not applied to the steering wheel 14 is matched.

以上のような構造から、本ステアリングシステムにおいては、操作反力付与装置の備える連携状態切換機構が、操作範囲規制装置の備える規制解除機構として機能するものとなっており、操作反力付与装置と操作範囲規制装置とが一体化されたものとなっているのである。そのことにより、本ステアリングシステムは、コンパクトなものとなっている。   From the structure as described above, in this steering system, the cooperative state switching mechanism provided in the operation reaction force application device functions as a restriction release mechanism provided in the operation range restriction device. The operation range regulating device is integrated. As a result, the present steering system is compact.

操作装置20では、前端キャップ56と前部ケーシング60とによって区画される空間内において、その空間内に延び出しているシャフト52の前端部に、出力プーリ130および大径ギヤが132が相対回転可能に設けられている。出力プーリ130には、連結部18に存在する操作部材転舵装置連結装置が有する入力プーリ(それらについては後述する)と自身とを繋ぐベルト134が捲き掛けられている。また、前部ケーシング60の前端上部には、モータ座136が形成されており、そのモータ座136に反力アクチュエータとしての反力モータ138(電動モータである)が取付けられている。反力モータ138のモータ軸140は、前部ケーシング60内に延び出す状態で、軸受142によって回転可能に保持されている。モータ軸140の先端には、小径ギヤ144が相対回転不能に設けられており、その小径ギヤ144が、上述の大径ギヤ132に噛合させられている。反力モータ138の回転によってシャフト52が回転させられる構造、言い換えれば、反力モータ138の駆動力によってシャフト52に回転トルクが与えられる構造とされており、反力モータ138がステアリングホイール14の操作に抗うような駆動力を発生させることにより、ステアリングホイール14に対して操作反力が付与される。つまり、本ステアリングシステムは、反力モータ138を主体とするところの、反力アクチュエータの駆動力に依拠する操作反力を付与するアクチュエータ反力付与装置を備えたものとなっている。このアクチュエータ反力付与装置は、先に説明したように、2つのスプリング120による弾性力依拠反力付与機構を備えた操作反力付与装置を主たる装置とした場合の、補助的な操作反力付与装置であり、操作反力の調整に利用される。なお、反力モータ138の前端部には、ステアリングホイール14の操作量(操作角)を検出するための操作量センサ146が設けられている。この操作量センサ146は、モータ軸140の回転角度を検出する回転角センサであり、モータ軸140の回転角度を検出することで、ステアリングホイール14の操作量を検出する。   In the operating device 20, in the space defined by the front end cap 56 and the front casing 60, the output pulley 130 and the large-diameter gear 132 can relatively rotate at the front end portion of the shaft 52 extending into the space. Is provided. On the output pulley 130, a belt 134 that ties the input pulley (which will be described later) included in the operation member steering device coupling device existing in the coupling portion 18 and the self pulley is strung. Further, a motor seat 136 is formed on the front end upper portion of the front casing 60, and a reaction force motor 138 (which is an electric motor) as a reaction force actuator is attached to the motor seat 136. The motor shaft 140 of the reaction force motor 138 is rotatably held by the bearing 142 in a state of extending into the front casing 60. A small-diameter gear 144 is provided at the tip of the motor shaft 140 so as not to rotate relative to the motor shaft 140, and the small-diameter gear 144 is meshed with the large-diameter gear 132 described above. A structure in which the shaft 52 is rotated by the rotation of the reaction force motor 138, in other words, a structure in which a rotational torque is applied to the shaft 52 by a driving force of the reaction force motor 138, and the reaction force motor 138 operates the steering wheel 14. An operation reaction force is applied to the steering wheel 14 by generating a driving force that resists the above. That is, this steering system is provided with an actuator reaction force applying device that applies an operation reaction force that depends on the driving force of the reaction force actuator, which mainly includes the reaction force motor 138. As described above, this actuator reaction force application device is an auxiliary operation reaction force application when the operation reaction force application device provided with the elastic force-based reaction force application mechanism using the two springs 120 is the main device. It is a device and is used to adjust the operation reaction force. An operation amount sensor 146 for detecting the operation amount (operation angle) of the steering wheel 14 is provided at the front end of the reaction force motor 138. The operation amount sensor 146 is a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the motor shaft 140, and detects the operation amount of the steering wheel 14 by detecting the rotation angle of the motor shaft 140.

次に、図1を参照しつつ、連結部18の構成について説明する。連結部18は、ステアリングホイール14に加えられる操作力による転舵を可能とすべくステアリングホイール14と転舵装置24とを連結するとともに、その連結を解除することが可能な操作部材転舵装置連結装置150を主体として構成されている。操作部材転舵装置連結装置150は、概して言えば、操作力が入力される入力プーリ152、入力プーリ152の回転力を転舵装置24に出力するための出力ローラ154、出力ローラ154と転舵装置24が備える入力ローラ156とに捲き掛けられる伝達ケーブル158、伝達ケーブル158をガイドするガイドチューブ160、入力プーリ152と出力ローラ154との連結状態と連結解除状態とを選択的に切り換える電磁クラッチ162等をを含んで構成されている。電磁クラッチ162は、消磁状態において入力プーリ152と出力ローラ154とを連結し、励磁状態においてその連結を解除するものとなっている。なお、転舵ロッド22にラックが形成されるとともに、入力ローラ156にピニオンが設けられることによって、転舵装置24は、ラックアンドピニオン機構を有するものとされており、入力ローラ156が回転させられることによって、車輪16が転舵させられるのである。ちなみに、操作部材転舵装置連結装置150による力の伝達比は、比較的小さな操作力で車輪16が転舵可能なような値とされており、ステアリングホイール14と転舵装置24とが連結されていない状態の時と同じ転舵量を確保するためには、その状態の時より大きなステアリングホイール14の操作範囲が必要となる。   Next, the structure of the connection part 18 is demonstrated, referring FIG. The connecting portion 18 connects the steering wheel 14 and the steering device 24 so as to enable steering by an operating force applied to the steering wheel 14, and can also release the connection of the steering member steering device. The apparatus 150 is mainly configured. Generally speaking, the operating member steering device coupling device 150 includes an input pulley 152 to which an operating force is input, an output roller 154 for outputting the rotational force of the input pulley 152 to the steering device 24, an output roller 154, and the steering. A transmission cable 158 strung over an input roller 156 included in the device 24, a guide tube 160 that guides the transmission cable 158, and an electromagnetic clutch 162 that selectively switches between a connection state and a connection release state between the input pulley 152 and the output roller 154. Etc. are included. The electromagnetic clutch 162 connects the input pulley 152 and the output roller 154 in the demagnetized state, and releases the connection in the excited state. In addition, while the rack is formed in the steering rod 22, and the pinion is provided in the input roller 156, the steered device 24 has a rack and pinion mechanism, and the input roller 156 is rotated. Thus, the wheel 16 is steered. Incidentally, the transmission ratio of the force by the operating member steering device coupling device 150 is such a value that the wheel 16 can be steered with a relatively small operational force, and the steering wheel 14 and the steering device 24 are coupled. In order to ensure the same amount of steering as in the non-operating state, a larger operating range of the steering wheel 14 is required than in that state.

上記操作部材転舵装置連結装置150および操作反力付与装置の連携状態解除機構の作動の制御(以下、「操舵状態切換制御」という場合がある)、詳しくは、電磁クラッチ162とソレノイド装置96との制御は、サスペンションECU40によって行われる。ECU40は、車両のイグニッションスイッチ164(図1参照)がON状態とされた後、通常状態においては、電磁クラッチ162とソレノイド装置96との両者を通電して励磁状態とする。そのことにより、ステアリングホイールの14に加わる操作力によらない車輪16の転舵が可能な状態となるとともに、スライド部材84の軸方向の移動が許容され、ステアリングホイール14に操作反力が付与される状態となる。つまり、ECU40は、操作部材転舵装置連結装置150によってステアリングホイール14と転舵装置24との連結を解除し、連携状態解除機構によって操作反力付与機構とステアリングホイール14とが連携する状態である第1状態を実現するのである。   Control of the operation of the cooperative state release mechanism of the operation member steering device coupling device 150 and the operation reaction force applying device (hereinafter, also referred to as “steering state switching control”), in detail, the electromagnetic clutch 162 and the solenoid device 96 This control is performed by the suspension ECU 40. After the ignition switch 164 (see FIG. 1) of the vehicle is turned on, the ECU 40 energizes both the electromagnetic clutch 162 and the solenoid device 96 in the normal state to bring it into an excited state. As a result, the wheel 16 can be steered without depending on the operation force applied to the steering wheel 14, the slide member 84 is allowed to move in the axial direction, and an operation reaction force is applied to the steering wheel 14. It becomes a state. That is, the ECU 40 is in a state in which the steering wheel 14 and the steering device 24 are disconnected by the operation member steering device connecting device 150 and the operation reaction force applying mechanism and the steering wheel 14 are linked by the cooperative state releasing mechanism. The first state is realized.

本ステアリングシステムにおいては、転舵装置24の異常、例えば、転舵モータ25の異常,失陥等が起きた場合には、転舵モータ25による車輪16の転舵が実行し得ない状態となる。また、アクチュエータ反力付与装置が異常となった場合にも、適正な操作反力が得られない状態となる。このような場合、ステアリングホイール14に加えられた操作力による転舵を実行する状態、つまり、操作力転舵実行状態とする必要がある。詳しく言えば、ECU40は、電磁クラッチ162を消磁状態とし、ステアリングホイール14と転舵装置24との連結を解除することで、操作力転舵実行状態とするのである。それに加えて、ECU40は、ソレノイド装置96も消磁し、ステアリングホイール14に操作反力が付与されない状態とする。つまり、ECU40は、操作部材転舵装置連結装置150によってステアリングホイール14と転舵装置24とを連結し、連携状態解除機構によって操作反力付与機構とステアリングホイール14とが連携しない状態である第2状態を実現するのである。なお、本ステアリングシステムは、車両のイグニッションスイッチ164がOFF状態とされている車両の非作動時には電磁クラッチ162とソレノイド装置96との両者が消磁状態とされ、上記第2状態が実現されるように構成されており、弾性力依拠反力付与機構を構成する弾性部材であるスプリング120への負担が軽減されるようになっている。   In the present steering system, when an abnormality of the steering device 24, for example, an abnormality or failure of the steering motor 25 occurs, the wheel 16 cannot be steered by the steering motor 25. . Further, even when the actuator reaction force applying device becomes abnormal, it becomes a state where an appropriate operation reaction force cannot be obtained. In such a case, it is necessary to set a state in which steering is performed by the operation force applied to the steering wheel 14, that is, an operation force steering execution state. More specifically, the ECU 40 puts the electromagnetic clutch 162 in a demagnetized state, and releases the connection between the steering wheel 14 and the steering device 24 to enter the operating force steering execution state. In addition, the ECU 40 also demagnetizes the solenoid device 96 so that no operation reaction force is applied to the steering wheel 14. That is, the ECU 40 connects the steering wheel 14 and the steering device 24 by the operation member steering device connecting device 150, and the second state is a state in which the operation reaction force applying mechanism and the steering wheel 14 are not linked by the cooperation state release mechanism. Realize the state. In this steering system, both the electromagnetic clutch 162 and the solenoid device 96 are de-energized when the vehicle is inoperative when the ignition switch 164 of the vehicle is OFF, so that the second state is realized. It is comprised and the burden to the spring 120 which is an elastic member which comprises an elastic force dependence reaction force provision mechanism is reduced.

本ステアリングシステムにおいては、前述したように、連携状態切換機構が、操作範囲規制装置の規制解除機構として機能するものとなっている。つまり、通常状態においては、第1状態が実現されており、操作範囲規制機構によってステアリングホイール14の操作範囲が規制されている。上記転舵装置24の異常等の場合には、第2状態が実現されるのであるが、その際の連携状態切換機構の作動が規制解除機構の作動でもあり、操作範囲規制機構の規制が解除され、ステアリングホイール14の操作範囲が拡大されて比較的軽い操舵が実現されるのである。   In the present steering system, as described above, the cooperation state switching mechanism functions as a restriction release mechanism of the operation range restriction device. That is, in the normal state, the first state is realized, and the operation range of the steering wheel 14 is restricted by the operation range restriction mechanism. In the case of an abnormality in the steering device 24, the second state is realized, but the operation of the cooperative state switching mechanism at that time is also the operation of the restriction release mechanism, and the restriction of the operation range restriction mechanism is released. Thus, the operation range of the steering wheel 14 is expanded, and relatively light steering is realized.

操舵状態切換制御、つまり、上記第1状態と第2状態との切り換えの制御は、図5にフローチャートを示す操舵状態切換制御プログラムが実行されることによって行われる。その制御プログラムは、ECU40が有するコンピュータに格納されており、車両が作動状態とされた後、具体的には、イグニッションスイッチ164がON状態とされた後、短い時間間隔(例えば、十〜数十msec)をおいて繰り返し実行される。以下、図5のフローチャートに従って、本ステアリングシステムにおける制御の内容を説明する。   Steering state switching control, that is, switching control between the first state and the second state is performed by executing a steering state switching control program shown in the flowchart of FIG. The control program is stored in a computer included in the ECU 40. Specifically, after the vehicle is in an activated state, specifically, after the ignition switch 164 is turned on, a short time interval (for example, ten to several tens of times). msec) is repeatedly executed. Hereinafter, the contents of the control in this steering system will be described with reference to the flowchart of FIG.

操舵状態切換制御では、ステップ1(以下、「S1」と略す、他のステップも同様である)〜S4において、上述の第1状態から第2状態へ切り換えるための判定がなされるが、それらについての詳しい説明は後にし、S5〜S8を先に説明する。S6以降の処理は、車両が作動状態とされたされた際に1度だけ行われる処理である。キャリブレーションフラグは、S7におけるキャリブレーションが行われた場合にON状態とされるフラグであり、S5においては、キャリブレーションフラグがOFF状態とされている場合に、当該プログラムの1回目の実行であると判断されて、S6以降の処理が実行される。後に説明するが、S6以降の処理は、車両が通常状態(例えば、異常状態でない状態)の場合にのみ実行されるようになっている。S6では、前述した第1状態を実現するため、操作部材転舵装置連結装置150の電磁クラッチ162、および、連携状態解除機構のソレノイド装置96が励磁状態とされる。つまり、通常状態においてイグニッションスイッチ154をON状態とした場合に、まず、第1状態が実現される。   In the steering state switching control, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, the same applies to other steps) to S4, determination for switching from the first state to the second state is made. Will be described later, and S5 to S8 will be described first. The process after S6 is a process that is performed only once when the vehicle is brought into an operating state. The calibration flag is a flag that is turned on when the calibration in S7 is performed, and in S5, when the calibration flag is turned off, the first execution of the program. Is determined, and the processing after S6 is executed. As will be described later, the processes after S6 are executed only when the vehicle is in a normal state (for example, a state that is not an abnormal state). In S6, in order to implement | achieve the 1st state mentioned above, the electromagnetic clutch 162 of the operation member steering apparatus connection apparatus 150 and the solenoid apparatus 96 of a cooperation state cancellation | release mechanism are made into an excitation state. That is, when the ignition switch 154 is turned on in the normal state, first, the first state is realized.

次に、S7において、キャリブレーションが行われる。キャリブレーションは、転舵装置24の中立位置、ステアリングホイール14の中立位置、先に説明した弾性力依拠反力付与機構の中立位置、つまり、スライド部材84の中立位置との3つの中立位置を整合させる処理である。転舵量センサ36はアブソリュート型のセンサであるが、操作量センサ146がインクリメンタル型のセンサであるために、キャリブレーションが必要である。キャリブレーションは、操舵状態切換制御プログラムとは別のプログラムによって、操舵状態切換制御プログラムによる処理と並行して実行される。具体的には、まず、転舵装置24において転舵モータ25を回転駆動させ、転舵ロッド22を中立位置に移動させる。次に、ステアリングホイール14、すなわち、シャフト52が反力モータ138によって回転させられ、スライド部材84に設けられた被係止溝88に、係止キー92が係合させられる。ステアリングホイール14が中立位置に位置していない状態の場合に、ソレノイド装置96が励磁状態とされても係止キー92が被係止溝88と嵌合していないが、先に説明したように、シャフト52が回転せられることでそれと一体的にスライド部材84が回転させられ、ステアリングホイール14が中立位置に位置したときに、係止キー92が被係止溝88に嵌り込むことになる。なお、ソレノイド装置96には、プランジャ102の位置を検出する位置センサ(図示省略)が設けられており、プランジャ102が下方へ前進した状態、つまり、係止キー92が被係止溝88に嵌り込んだ状態が検出される。この検出に基づいて、反力モータ138の回転が停止させられて、ステアリングホイール14が中立位置に維持させられる。そして、その状態において、操作量センサ146の検出値が0にセットされ、転舵量センサ36の検出値との整合処理がなされるのである。ちなみに、キャリブレーション中においては、ステアリングホイール14が自動的に回転する可能性を考慮して、ブザー等により運転者に注意を促すようにされている。   Next, in S7, calibration is performed. In the calibration, the neutral position of the steering device 24, the neutral position of the steering wheel 14, and the neutral position of the elastic force-based reaction force applying mechanism described above, that is, the neutral position of the slide member 84 are aligned. It is a process to make. The steered amount sensor 36 is an absolute type sensor, but calibration is necessary because the operation amount sensor 146 is an incremental type sensor. The calibration is executed in parallel with the processing by the steering state switching control program by a program different from the steering state switching control program. Specifically, first, the steering motor 25 is rotationally driven in the steering device 24, and the steering rod 22 is moved to the neutral position. Next, the steering wheel 14, that is, the shaft 52 is rotated by the reaction force motor 138, and the locking key 92 is engaged with the locked groove 88 provided in the slide member 84. When the steering wheel 14 is not in the neutral position, the locking key 92 is not fitted into the locked groove 88 even when the solenoid device 96 is in the excited state, but as described above. When the shaft 52 is rotated, the slide member 84 is rotated integrally therewith, and the locking key 92 is fitted into the locked groove 88 when the steering wheel 14 is positioned at the neutral position. The solenoid device 96 is provided with a position sensor (not shown) for detecting the position of the plunger 102, and the plunger 102 is moved downward, that is, the locking key 92 is fitted in the locked groove 88. The detected state is detected. Based on this detection, the rotation of the reaction force motor 138 is stopped and the steering wheel 14 is maintained at the neutral position. In this state, the detection value of the operation amount sensor 146 is set to 0, and matching processing with the detection value of the steering amount sensor 36 is performed. Incidentally, during the calibration, the driver is alerted with a buzzer or the like in consideration of the possibility that the steering wheel 14 automatically rotates.

S7において、キャリブレーションが実行された後、S8において、キャリブレーションフラグがONにセットされる。このフラグのセットにより、次回以降の本プログラムの実行の際、S5の判定によって、S6〜S8はスキップされるようになっている。なお、キャリブレーションフラグは、不揮発性のメモリ内に設定されており、イグニッションスイッチ164がOFFとされた場合でも、セットされた内容が消去されないようにされている。   After calibration is executed in S7, the calibration flag is set to ON in S8. By setting this flag, S6 to S8 are skipped by the determination of S5 when the program is executed next time. The calibration flag is set in a non-volatile memory so that the set contents are not erased even when the ignition switch 164 is turned off.

次に、先の説明において留保しているところのS1〜S4について説明する。車両が通常状態であるか否かは、S2およびS3において判定される。S2においては、転舵装置24の異常として、転舵モータ25に異常があるか否かが判定される。転舵モータ25の異常は、例えば、断線や短絡等により車輪の転舵が実行し得ない場合である。また、S3においては、アクチュエータ反力付与装置の異常として、反力モータ138に異常があるか否かが判定される。転舵モータ25,反力モータ138のいずれかが異常である場合は、システムが通常状態ではない非通常状態であると判断され、詳しくは、故障状態であると判断され、S9において、故障フラグがONにセットされ、さらに、S10において、電磁クラッチ162およびソレノイド装置96が消磁状態とされる。このS10の処理によって、前述した第2状態が実現されることになる。S2において転舵モータ25の異常が検出されず、かつ、S3において反力モータ138の異常が検出されない場合は、システムが通常状態にあると判断され、第2状態は実現されない。なお、故障フラグがONにセットされている場合には、システムに異常が発生している旨の表示がインストゥルメントパネルにおいてなされるようになっている。   Next, S1 to S4 reserved in the above description will be described. Whether the vehicle is in a normal state is determined in S2 and S3. In S <b> 2, it is determined whether there is an abnormality in the steering motor 25 as an abnormality of the steering device 24. The abnormality of the steering motor 25 is, for example, a case where the wheel cannot be steered due to disconnection or a short circuit. In S3, it is determined whether or not there is an abnormality in the reaction force motor 138 as an abnormality in the actuator reaction force application device. If either of the steered motor 25 or the reaction force motor 138 is abnormal, it is determined that the system is in a non-normal state that is not a normal state. Specifically, it is determined that the system is in a failure state. Is set to ON, and in S10, the electromagnetic clutch 162 and the solenoid device 96 are demagnetized. By the process of S10, the above-described second state is realized. If no abnormality of the steering motor 25 is detected in S2, and no abnormality of the reaction force motor 138 is detected in S3, it is determined that the system is in the normal state, and the second state is not realized. When the failure flag is set to ON, an indication that an abnormality has occurred in the system is displayed on the instrument panel.

上記故障フラグは、キャリブレーションフラグと同様、不揮発性のメモリ内に設定されており、イグニッションスイッチ164がOFFとされた場合でも、セットされた内容が消去されないようにされている。そのため、車両始動時に、既にシステムが非通常状態にある場合には、S1における故障フラグの判定によって、S2以降がスキップされ、第1状態への切り換えは行われないことになる。車両始動時からでなく車両作動中においてシステムに異常が発生した場合も、同様に、S2以降がスキップされて、第1状態への切り換えは行われない。   The failure flag is set in a nonvolatile memory like the calibration flag, and the set contents are not erased even when the ignition switch 164 is turned off. Therefore, when the system is already in an abnormal state at the time of starting the vehicle, S2 and subsequent steps are skipped by the determination of the failure flag in S1, and switching to the first state is not performed. Similarly, when an abnormality occurs in the system while the vehicle is operating, not from when the vehicle is started, S2 and the subsequent steps are skipped, and switching to the first state is not performed.

S4では、イグニッションスイッチ164がOFF状態とされているか否かが判定されることによって、車両が非作動状態とされたことが検知される。本ステアリングシステムは、車両の非作動状態においては、前述したように、第2状態を実現するようにされており、S11が実行されて、キャリブレーションフラグがOFF状態とされ、続いて、先に説明したS10において、電磁クラッチ162およびソレノイド装置96が消磁状態とされる。   In S4, it is detected whether or not the vehicle is in an inoperative state by determining whether or not the ignition switch 164 is in an OFF state. In the non-operating state of the vehicle, the steering system is configured to realize the second state, as described above, S11 is executed, the calibration flag is turned off, In the described S10, the electromagnetic clutch 162 and the solenoid device 96 are demagnetized.

<第2実施例>
図6に、第2実施例のステアリングシステムが備えるステアリング操作装置200の車両の左側からみた断面図を示す。なお、本実施例のステアリングシステムは、そのステアリング操作装置200を除き、第1実施例のシステムと略同様の構成であるため、本実施例の説明においては、第1実施例のシステムと同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
<Second embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view of the steering operation device 200 provided in the steering system of the second embodiment as seen from the left side of the vehicle. The steering system of the present embodiment has substantially the same configuration as the system of the first embodiment except for the steering operation device 200, and therefore, in the description of the present embodiment, the same configuration as the system of the first embodiment. About an element, it shows that it respond | corresponds using the same code | symbol, Those description shall be abbreviate | omitted or simplified.

操作装置200は、2つのハウジング202,204を有している。それらハウジングの一方である第1ハウジング202は、円筒形状をなすチューブ206と、チューブ206の両開口端の各々に固定して設けられた前端キャップ208および後端キャップ210と、前端キャップ208の前方側に固定して設けられたケーシング212とを含んで構成されている。シャフト52は、前端キャップ208,後端キャップ210およびケーシング212の各々に、それらに設けられたシャフト穴214を挿通する状態で、前端キャップ208,後端キャップ210との各々の間に設けられた軸受216を介して支持されており、第1ハウジング202とシャフト52とは、相対回転可能とされている。なお、シャフト52は、第1実施例のものと同様に、後端部66にステアリングホイール14を相対回転不能に保持している(図6は、ステアリングホイール14を取り外した状態である)。   The operating device 200 has two housings 202 and 204. The first housing 202, which is one of the housings, includes a tube 206 having a cylindrical shape, a front end cap 208 and a rear end cap 210 that are fixedly provided at both open ends of the tube 206, and a front of the front end cap 208. And a casing 212 fixed to the side. The shaft 52 is provided between each of the front end cap 208 and the rear end cap 210 in a state where the shaft hole 214 provided in each of the front end cap 208, the rear end cap 210 and the casing 212 is inserted. The first housing 202 and the shaft 52 are supported via a bearing 216 so that they can rotate relative to each other. As in the first embodiment, the shaft 52 holds the steering wheel 14 at the rear end portion 66 in a relatively non-rotatable manner (FIG. 6 shows a state in which the steering wheel 14 is removed).

シャフト52は、第1実施例のものと略同様のものであり、チューブ206の内部に位置する大径部80が、雄ねじ溝82が形成されたボールねじとされている。一方、チューブ206内には、内周部がベアリングボールを保持するボールナットとされたナット部材220が、シャフト52の大径部80であるボールねじと螺合する状態で配設されており、そのナット部材220は、軸方向(前後方向)の中間部に、フランジ部222を有する形状とされている。また、チューブ206内には、2つの環状のスライド部材224,226が、軸方向に移動可能に配置されている。図は、ナット部材220が中立状態の位置に位置する状態であり、その状態において、ナット部材220のフランジ部222より車両前方側,後方側に突出する部分の各々が、スライド部材224,226の各々を挿通するようにされており、前方側スライド部材224の後方側の面,後方側スライド部材226の前方側の面が、それぞれ、フランジ部222の車両前方側の面,後方側の面に当接する状態とされている。なお、チューブ206内には、1対のガイドロッド228が、2つのスライド部材224,226およびナット部材220のフランジ部222を貫通して設けられており、それらナット部材220およびスライド部材224,226は、第1ハウジング202に対して回転不能とされている。   The shaft 52 is substantially the same as that of the first embodiment, and the large-diameter portion 80 located inside the tube 206 is a ball screw in which a male screw groove 82 is formed. On the other hand, in the tube 206, a nut member 220 whose inner peripheral portion is a ball nut holding a bearing ball is disposed in a state of being screwed with a ball screw which is the large diameter portion 80 of the shaft 52, The nut member 220 has a shape having a flange portion 222 at an intermediate portion in the axial direction (front-rear direction). In the tube 206, two annular slide members 224 and 226 are disposed so as to be movable in the axial direction. The figure shows a state in which the nut member 220 is located at a neutral position. In this state, the portions of the nut member 220 that protrude from the flange portion 222 toward the front side and the rear side of the vehicle are the slide members 224 and 226, respectively. The front side slide member 224 and the rear side surface of the rear side slide member 226 are respectively connected to the front side surface and the rear side surface of the flange portion 222, respectively. It is in a state of contact. A pair of guide rods 228 are provided in the tube 206 so as to pass through the two slide members 224 and 226 and the flange portion 222 of the nut member 220. The nut member 220 and the slide members 224 and 226 are provided. Is not rotatable with respect to the first housing 202.

また、前方側スライド部材224と前端キャップ208との間,後方側スライド部材226と後端キャップ210との間のそれぞれには、互いに構造およびばね特性が等しい2つの圧縮コイルスプリング230の各々が配設されている。2つのスプリング230は、弾性部材として機能し、それぞれの圧縮反力により、スライド部材224,226の各々を付勢すものとされている。スライド部材224,226の各々は、チューブ206内周部に設けられたストッパ232によって、それぞれ、中立状態の位置からの車両後方側,車両前方側への移動が禁止されており、図に示すように、ナット部材220が中立位置に位置している状態では、スライド部材224,226の両者が、ストッパ232によって係止される状態となっている。その状態では、それらスライド部材224,226によって、ナット部材220のフランジ部222が、ちょうど挟まれる状態となっている。   Further, two compression coil springs 230 having the same structure and spring characteristics are arranged between the front side slide member 224 and the front end cap 208 and between the rear side slide member 226 and the rear end cap 210, respectively. It is installed. The two springs 230 function as elastic members and urge each of the slide members 224 and 226 by their respective compression reaction forces. Each of the slide members 224 and 226 is prohibited from moving from the neutral position to the vehicle rear side and the vehicle front side by a stopper 232 provided on the inner periphery of the tube 206, as shown in the figure. In addition, in a state where the nut member 220 is located at the neutral position, both the slide members 224 and 226 are locked by the stopper 232. In this state, the flange member 222 of the nut member 220 is just sandwiched between the slide members 224 and 226.

第1ハウジング202は、前述したように、ケーシング212が前端キャップ208の前方側に固定して設けられ、シャフト52がケーシング212の車両前方外側、つまり、第1ハウジング202の車両前方外側に突出する構造とされている。ケーシング212と前端キャップ208とによって区画される空間内には、ドーナツ状のディスク部材240がシャフト52に固定して設けられており、その空間内には、粘性流体242が充填されている。なお、ケーシング212および前端キャップ208のシャフト穴214には、シール244が設けられており、そのシール244によって、粘性流体242が上記空間内から漏れ出ることが防止されている。   As described above, the first housing 202 is provided with the casing 212 fixed to the front side of the front end cap 208, and the shaft 52 projects to the vehicle front outer side of the casing 212, that is, to the vehicle front outer side of the first housing 202. It is structured. A donut-shaped disk member 240 is fixed to the shaft 52 in a space defined by the casing 212 and the front end cap 208, and the space is filled with a viscous fluid 242. The casing 212 and the shaft hole 214 of the front end cap 208 are provided with a seal 244, and the seal 244 prevents the viscous fluid 242 from leaking out of the space.

もう一方のハウジングである第2ハウジング204は、有底円筒形状のチューブ250と、チューブ250の車両後方側の開口端に固定して設けられたキャップ252と、チューブ250の底部の前方側において操作部材転舵装置連結装置150の一部分を収容するケーシング254とを含んで構成されている。第1ハウジング202がチューブ250内に収容されるとともに、シャフト52が、チューブ250の底部,キャップ252の各々に、それらに設けられたシャフト穴256を挿通する状態で、軸受258を介して回転可能に保持されている。この第2ハウジング204が、車体の一部であるインストゥルメントパネルのリインフォースメントに固定されることで、操作装置200が、車体に固定される。   The second housing 204, which is the other housing, is operated on the bottomed cylindrical tube 250, a cap 252 fixed to the opening end of the tube 250 on the vehicle rear side, and the front side of the bottom of the tube 250. And a casing 254 that houses a part of the member steering device coupling device 150. The first housing 202 is accommodated in the tube 250, and the shaft 52 is rotatable via the bearing 258 in a state where the shaft hole 256 provided in each of the bottom portion of the tube 250 and the cap 252 is inserted. Is held in. The operation device 200 is fixed to the vehicle body by fixing the second housing 204 to the reinforcement of the instrument panel that is a part of the vehicle body.

第1ハウジング202と第2ハウジング204の間、詳しくは、第1ハウジング202を構成する後端キャップ210の後方側端面と第2ハウジング204のキャップ252の前方側の面との間には、電磁クラッチ270が設けられている。この電磁クラッチ270は、後端キャップ210とキャップ252との各々に固定された環状のクラッチ板272,274と、電磁石を主体としてクラッチ板274を軸方向に移動させるクラッチ板移動器276をと含んで構成されている。この電磁クラッチ270は、クラッチ板移動器276の電磁石を消磁することによって、クラッチ板272,274とが離間する状態となり(図に示す状態であり、以下、電磁クラッチ270の「消磁状態」と言う場合がある)、励磁することによって、クラッチ板272,274が互いに押え付け合って接触する状態(以下、電磁クラッチ270の「励磁状態」という場合がある)となるように作動する。   Between the first housing 202 and the second housing 204, specifically, between the rear side end surface of the rear end cap 210 constituting the first housing 202 and the front side surface of the cap 252 of the second housing 204, there is no electromagnetic wave. A clutch 270 is provided. The electromagnetic clutch 270 includes annular clutch plates 272 and 274 fixed to the rear end cap 210 and the cap 252 respectively, and a clutch plate mover 276 that moves the clutch plate 274 in the axial direction mainly using an electromagnet. It consists of The electromagnetic clutch 270 is in a state of being separated from the clutch plates 272 and 274 by demagnetizing the electromagnet of the clutch plate mover 276 (this state is shown in the figure, and hereinafter referred to as “demagnetized state” of the electromagnetic clutch 270). In some cases, the clutch plates 272 and 274 are pressed against each other and come into contact with each other (hereinafter sometimes referred to as “excited state” of the electromagnetic clutch 270).

上記クラッチ板272,274が互いに接触する状態、つまり、電磁クラッチ270が励磁状態にある場合には、第1ハウジング202の回転が禁止される。したがって、その状態でステアリングホイール14が操作されれば、ナット部材220は、図に示す中立位置から、ステアリングホイール14の操作方向に従って、前方あるいは後方に移動する。そのナット部材220の移動に伴って、移動方向側のスライド部材224(226)が移動し、それによって、スプリング230が収縮させられて、スライド部材224(226)を介してナット部材220に、それの移動を阻止する方向の弾性力が作用する。そのスプリング230の弾性力は、スライド部材224(226)およびナット部材220の移動量に応じた力、つまり、ステアリングホイール14の操作量に応じた力であり、その力は、ステアリング操作に対する反力として付与されることとなる。つまり、本ステアリングシステムの操作反力付与装置は、弾性部材の弾性力に依拠する操作反力を付与する弾性力依拠反力付与機構を備えるものとなっている。なお、ナット部材220,スライド部材224,226が、スプリング230を変形させる変形強要体として機能し、シャフト52に設けられたボールねじ,ナット部材220に設けられたボールナットとで構成されるボールねじ機構が、変形強要体をステアリングホイール14の操作量に応じた量変位させる変形強要体変位機構として機能するものとなっており、それらナット部材220,スライド部材224,226,ボールねじ機構と、2つのスプリング230とを含んで、弾性力依拠反力付与機構(操作反力付与機構の一種である)が構成されているのである。   When the clutch plates 272 and 274 are in contact with each other, that is, when the electromagnetic clutch 270 is in an excited state, the rotation of the first housing 202 is prohibited. Therefore, if the steering wheel 14 is operated in this state, the nut member 220 moves forward or backward from the neutral position shown in the drawing according to the operation direction of the steering wheel 14. With the movement of the nut member 220, the sliding member 224 (226) on the moving direction side is moved, whereby the spring 230 is contracted to the nut member 220 via the slide member 224 (226). An elastic force acting in a direction to prevent the movement of the film acts. The elastic force of the spring 230 is a force corresponding to the movement amount of the slide member 224 (226) and the nut member 220, that is, a force corresponding to the operation amount of the steering wheel 14, and the force is a reaction force against the steering operation. Will be granted. That is, the operation reaction force applying device of the present steering system includes an elastic force-based reaction force applying mechanism that applies an operation reaction force that depends on the elastic force of the elastic member. Note that the nut member 220 and the slide members 224 and 226 function as a deformation compulsory body that deforms the spring 230, and are constituted by a ball screw provided on the shaft 52 and a ball nut provided on the nut member 220. The mechanism functions as a deformation compulsory displacement mechanism that displaces the deformation compulsory by an amount corresponding to the operation amount of the steering wheel 14, and includes a nut member 220, slide members 224, 226, a ball screw mechanism, and 2 An elastic force-based reaction force application mechanism (a kind of operation reaction force application mechanism) is configured including the two springs 230.

電磁クラッチ270が励磁状態にある場合において、ステアリング操作が進行した場合、ナット部材220の端面が、第1ハウジング202を構成する前端キャップ208および後端キャップ210の各々に形成された環状凸部280に当接し、ナット部材220およびスライド部材224,226は、それ以上の移動が禁止される。これに伴い、ステアリングホイール14はそれ以上の操作が不能とされる。つまり、本操作装置200では、ナット部材220が、ステアリングホイール14の操作量に応じた量移動可能な被係止体として機能し、環状凸部280が、ステアリングホイール14の操作量が設定操作量となる場合においてナット部材220を係止可能な係止体として機能するものとなっており、それら、ナット部材220と環状凸部280とを含んで、ステアリングホイール14の操作範囲を規制する操作範囲規制機構が構成されているのである。   When the electromagnetic clutch 270 is in an excited state and the steering operation proceeds, the end surface of the nut member 220 has an annular convex portion 280 formed on each of the front end cap 208 and the rear end cap 210 constituting the first housing 202. The nut member 220 and the slide members 224 and 226 are prohibited from further movement. Accordingly, the steering wheel 14 cannot be operated any further. That is, in the operation device 200, the nut member 220 functions as a locked body that can move by an amount corresponding to the operation amount of the steering wheel 14, and the annular protrusion 280 has the operation amount of the steering wheel 14 set operation amount. In this case, the nut member 220 functions as a latching body that can be latched, and includes the nut member 220 and the annular convex portion 280, and an operation range that restricts the operation range of the steering wheel 14. A regulation mechanism is configured.

また、電磁クラッチ270が励磁状態にある場合には、第1ハウジング202は、回転が禁止されているため、ステアリング操作によるシャフト52の回転に伴ってディスク部材240が回転すれば、ディスク部材240と第1ハウジング202とが相対回転することになる。それらが相対回転する場合、ディスク部材240には、ケーシング212と前端キャップ208とによって区画される空間内に充填させられている粘性流体242の粘性抵抗が作用する。その粘性抵抗に依拠する力は、ディスク部材240の回転速度に応じた大きさの力、つまり、ステアリングホイール14の操作速度に応じた大きさの力であり、その力は、ステアリング操作に対する反力として付与されることとなる。つまり、本ステアリングシステムの操作反力付与装置は、前記弾性力依拠反力付与機構に加えて、粘性抵抗に依拠する操作反力を付与する粘性抵抗依拠反力付与機構(操作反力付与機構の一種である)を備えるものとなっている。なお、第1ハウジング202のうちのケーシング212と前端キャップ208とを含んで粘性流体242を収容する部分が、収容容器として機能し、ディスク部材240が、その収容容器と相対移動する移動体として機能するものとなっており、それらケーシング212,前端キャップ208,円盤部材240とを含んで、粘性抵抗依拠反力付与機構が構成されているのである。   In addition, when the electromagnetic clutch 270 is in an excited state, the first housing 202 is prohibited from rotating. Therefore, if the disk member 240 rotates with the rotation of the shaft 52 by the steering operation, the first housing 202 and the disk member 240 are rotated. The first housing 202 rotates relative to the first housing 202. When they rotate relative to each other, the viscous resistance of the viscous fluid 242 filled in the space defined by the casing 212 and the front end cap 208 acts on the disk member 240. The force depending on the viscous resistance is a force corresponding to the rotation speed of the disk member 240, that is, a force corresponding to the operation speed of the steering wheel 14, and the force is a reaction force against the steering operation. Will be granted. In other words, in addition to the elastic force-based reaction force applying mechanism, the steering reaction force applying device of the present steering system includes a viscous resistance-based reaction force applying mechanism (an operation reaction force applying mechanism) that applies an operation reaction force that depends on viscous resistance. Is a kind). A portion of the first housing 202 including the casing 212 and the front end cap 208 that accommodates the viscous fluid 242 functions as a storage container, and the disk member 240 functions as a moving body that moves relative to the storage container. The viscous resistance-based reaction force application mechanism is configured including the casing 212, the front end cap 208, and the disk member 240.

一方、図5に示す状態である電磁クラッチ270の消磁状態においては、クラッチ板272,274が離間させられており、その状態でステアリングホイール14が操作されれば、第1ハウジング202の回転が許容されて、第1ハウジング202とシャフト52とは、あたかも一体とされた状態で回転する。そのような状態では、ナット部材220は、前述したところの前後方向への移動がなされず、中立位置を維持したままとなる。なお、ステアリングホイール14を回転させた状態で電磁クラッチ270が消磁状態とされた場合であっても、ナット部材220は、スプリング230の弾性力により第1ハウジング202の回転を伴って中立位置に移動させられ、中立位置を維持した状態となる。つまり、ステアリング操作に対してスプリング230の弾性力が発生しないため、弾性力依拠反力付与機構による操作反力がステアリングホイール14に付与されない状態となる。以上のように、2つのハウジング202,204と、電磁クラッチ270とを含んでなる構成は、ナット部材220,スライド部材224,226のステアリングホイール14の操作量に応じた変位を実現する状態と、それを実現しない状態とを切り換える機能を有しており、ステアリングホイール14と弾性力依拠反力付与機構とが連携する状態と、連携しない状態とを切り換える連携状態切換機構として機能するものとなっている。   On the other hand, in the demagnetized state of the electromagnetic clutch 270 shown in FIG. 5, the clutch plates 272 and 274 are separated from each other, and if the steering wheel 14 is operated in this state, the rotation of the first housing 202 is allowed. Thus, the first housing 202 and the shaft 52 rotate as if they were integrated. In such a state, the nut member 220 is not moved in the front-rear direction as described above, and remains in the neutral position. Even when the electromagnetic clutch 270 is demagnetized while the steering wheel 14 is rotated, the nut member 220 moves to the neutral position with the rotation of the first housing 202 by the elastic force of the spring 230. The neutral position is maintained. That is, since the elastic force of the spring 230 is not generated with respect to the steering operation, the operation reaction force by the elastic force-based reaction force application mechanism is not applied to the steering wheel 14. As described above, the configuration including the two housings 202 and 204 and the electromagnetic clutch 270 realizes the displacement corresponding to the operation amount of the steering wheel 14 of the nut member 220 and the slide members 224 and 226, and It has a function of switching between a state in which it is not realized, and functions as a cooperative state switching mechanism that switches between a state in which the steering wheel 14 and the elastic force-based reaction force applying mechanism cooperate and a state in which the steering wheel 14 does not cooperate. Yes.

また、電磁クラッチ270の消磁状態においては、前述したところの被係止体としても機能するナット部材220は、中立位置を維持したままとなるため、ナット部材220の端部は、前端キャップ208および後端キャップ210の係止体として機能する環状凸部280には当接せずに、規制された操作範囲を超えた操作が可能とされる。つまり、2つのハウジング202,204と、電磁クラッチ270とを含んでなる構成は、ナット部材220が環状凸部280によって係止されない状態を実現して、前記操作範囲規制機構によるステアリングホイール14の操作範囲の規制を解除する規制解除機構として機能し、本ステアリングシステムでは、その規制解除機構の機能により、ステアリングホイール14の操作範囲が拡大されるのである。なお、操作範囲規制機構と規制解除機構とを含んで、操作範囲規制装置が構成されている。   Further, in the demagnetized state of the electromagnetic clutch 270, the nut member 220 that also functions as the above-described locked body remains in the neutral position, so that the end portion of the nut member 220 has the front end cap 208 and The operation beyond the restricted operation range is possible without coming into contact with the annular convex portion 280 that functions as a locking body of the rear end cap 210. That is, the configuration including the two housings 202, 204 and the electromagnetic clutch 270 realizes a state in which the nut member 220 is not locked by the annular convex portion 280, and the operation of the steering wheel 14 by the operation range restriction mechanism. It functions as a restriction release mechanism for releasing the restriction of the range. In this steering system, the operation range of the steering wheel 14 is expanded by the function of the restriction release mechanism. An operation range restriction device is configured including the operation range restriction mechanism and the restriction release mechanism.

さらに、電磁クラッチ270の消磁状態においては、ステアリング操作によるシャフト52の回転に伴って、ディスク部材240が回転させられるが、第1ハウジング202も回転させられるため、ケーシング212と前端キャップ208とを含んで構成される収容容器に対して相対移動しない状態となる。つまり、粘性流体242の粘性抵抗が発生しないため、粘性抵抗依拠反力付与機構による操作反力がステアリングホイール14に付与されない状態となる。以上のように、2つのハウジング202,204と、電磁クラッチ270とを含んでなる構成は、ディスク部材240のステアリングホイール14の操作速度に応じた収容容器との相対移動を実現する状態と、それを実現しない状態とを切り換える機能を有しており、ステアリングホイール14と粘性抵抗依拠反力付与機構とが連携する状態と、連携しない状態とを切り換える連携状態切換機構として機能するものとなっている。なお、ステアリング操作によってシャフト52が回転させられる場合には、厳密に言えば、第1ハウジング202の有するイナーシャの影響により、シャフト52と第1ハウジング202とが若干ではあるが相対回転させられる。この相対回転は、ステアリング操作に対して違和感を与えるものとなる。本操作装置200では、シャフト52と第1ハウジング202との相対回転に対して、上記流体242の粘性抵抗が、その相対回転を抑制するように作用するため、上記違和感が緩和されることになる。   Further, in the demagnetized state of the electromagnetic clutch 270, the disk member 240 is rotated with the rotation of the shaft 52 by the steering operation. However, since the first housing 202 is also rotated, the casing 212 and the front end cap 208 are included. It will be in the state which does not move relatively with respect to the storage container comprised. That is, since the viscous resistance of the viscous fluid 242 is not generated, the operation reaction force by the viscous resistance-based reaction force application mechanism is not applied to the steering wheel 14. As described above, the configuration including the two housings 202 and 204 and the electromagnetic clutch 270 realizes the relative movement of the disk member 240 with respect to the storage container according to the operation speed of the steering wheel 14, and Has a function of switching between a state in which the steering wheel 14 and the viscous resistance-based reaction force applying mechanism are linked, and functions as a linked state switching mechanism that switches between a state in which the steering wheel 14 and the viscous resistance-based reaction force applying mechanism are linked. . Strictly speaking, when the shaft 52 is rotated by the steering operation, the shaft 52 and the first housing 202 are slightly rotated relative to each other due to the influence of the inertia of the first housing 202. This relative rotation gives an uncomfortable feeling to the steering operation. In the operating device 200, the viscous resistance of the fluid 242 acts on the relative rotation between the shaft 52 and the first housing 202 so as to suppress the relative rotation. .

以上のような構造から、本ステアリングシステムにおいては、弾性力依拠反力付与機構の連携状態切換機構が、粘性抵抗依拠反力付与機構の連携状態切換機構としても機能するものとなっており、弾性力依拠反力付与機構,粘性抵抗依拠反力付与機構,それらに共通の連携状態切換機構とを含んで、操作反力付与装置が構成されているのである。また、その操作反力付与装置の連携状態切換機構は、操作範囲規制装置が備える規制解除機構としても機能するものとなっており、本ステアリングシステムは、コンパクトな構造とされているのである。   Due to the above structure, in this steering system, the cooperative state switching mechanism of the elastic force-based reaction force applying mechanism also functions as the cooperative state switching mechanism of the viscous resistance-based reaction force applying mechanism. The operation reaction force application device is configured to include a force-based reaction force application mechanism, a viscous resistance-based reaction force application mechanism, and a common state switching mechanism. Moreover, the cooperation state switching mechanism of the operation reaction force imparting device also functions as a restriction release mechanism provided in the operation range restriction device, and the present steering system has a compact structure.

操作装置200では、第2ハウジング204のチューブ250の底部とケーシング254とによって区画される空間内において、その空間内に延び出しているシャフト52の前端部に、操作部材転舵装置連結装置150を構成する出力プーリ130および大径ギヤ132が相対回転可能に設けられている。操作部材転舵装置連結装置150は、第1実施例と同様の構成であり、電磁クラッチ162が消磁状態においてステアリングホイール14と転舵装置24とが連結され、電磁クラッチ162を励磁状態とすることでその連結を解除するものである。また、ケーシング254には、反力アクチュエータとしての反力モータ138が取り付けられ、第1実施例と同様の構造とされたアクチュエータ反力付与装置が設けられている。つまり、本ステアリングシステムも、反力モータ138の駆動力によって、ステアリングホイール14に操作反力が付与されるものとなっている。   In the operating device 200, in the space defined by the bottom of the tube 250 of the second housing 204 and the casing 254, the operating member steering device coupling device 150 is provided at the front end portion of the shaft 52 extending into the space. An output pulley 130 and a large-diameter gear 132 are provided so as to be relatively rotatable. The operating member steering device coupling device 150 has the same configuration as that of the first embodiment. When the electromagnetic clutch 162 is demagnetized, the steering wheel 14 and the steering device 24 are coupled to bring the electromagnetic clutch 162 into an excited state. Is to release the connection. In addition, a reaction force motor 138 as a reaction force actuator is attached to the casing 254, and an actuator reaction force applying device having the same structure as that of the first embodiment is provided. That is, in this steering system as well, an operation reaction force is applied to the steering wheel 14 by the driving force of the reaction force motor 138.

本実施例のステアリングシステムにおいても、第1実施例の場合と同様、操作部材転舵装置連結機構150と,操作反力付与装置の連携状態切換機構および操作範囲規制装置の規制解除機構とは、詳しくは、操作部材転舵装置連結機構150の電磁クラッチ162と、連携状態切換機構および規制解除機構の電磁クラッチ270とは、制御装置であるECU40によって作動させられる。具体的には、通常状態においては、電磁クラッチ162,270との両者を励磁状態とすることで、ステアリングホイール14と転舵装置24との連結を解除し、ステアリングホイール14と操作反力付与機構とが連携する状態である第1状態を実現するとともに、ステアリングホイール14の操作範囲を規制する。転舵装置24の異常等が起きた場合には、電磁クラッチ162,270との両者を消磁状態とすることで、ステアリングホイール14と転舵装置24とを連結し、ステアリングホイール14と操作反力付与機構とが連携しない状態である第2状態を実現するとともに、操作範囲の規制を解除し、ステアリングホイール14の操作範囲を拡大して比較的軽い操舵を実現する。   Also in the steering system of the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the operation member steering device coupling mechanism 150, the cooperation state switching mechanism of the operation reaction force applying device, and the restriction release mechanism of the operation range restriction device are: Specifically, the electromagnetic clutch 162 of the operating member steering device coupling mechanism 150 and the electromagnetic clutch 270 of the cooperation state switching mechanism and the regulation release mechanism are operated by the ECU 40 that is a control device. Specifically, in a normal state, both the electromagnetic clutches 162 and 270 are in an excited state, thereby releasing the connection between the steering wheel 14 and the steering device 24, and the steering wheel 14 and the operation reaction force applying mechanism. Is realized, and the operation range of the steering wheel 14 is restricted. When an abnormality or the like of the steering device 24 occurs, the steering wheel 14 and the steering device 24 are connected by demagnetizing both the electromagnetic clutches 162 and 270, and the steering wheel 14 and the operation reaction force While realizing the 2nd state which is a state which does not cooperate with a grant mechanism, the restriction | limiting of an operation range is cancelled | released, the operation range of the steering wheel 14 is expanded, and a relatively light steering is implement | achieved.

また、第1状態と第2状態の切換の制御は、第1実施例の操舵切換制御プログラムと略同様のプログラムが実行されることによって行われる。ただし、第1実施例のステアリングシステムは、弾性力依拠反力付与機構が、つまり、スライド部材84が中立位置にある状態でのみ、ステアリングホイール14と連携可能なものであったが、本ステアリングシステムは、弾性力依拠反力付与機構が、つまり、ナット部材220がどの位置にあったとしても、連携状態切換機構の電磁クラッチ270によってステアリングホイール14と連携可能なものとなっており、本ステアリングシステムのキャリブレーションは、第1実施例のものとは異なるものとなる。具体的には、本ステアリングシステムのキャリブレーションは、電磁クラッチ270が消磁状態において、開始される。まず、ステアリングホイール14、すなわち、シャフト52が反力モータ138によって回転させられる。ステアリングホイール14には、中立位置センサ(図示省略)が設けられており、ステアリングホイール14が中立位置となる状態が検出される。この検出に基づいて、反力モータ138の回転が停止させられて、ステアリングホイール14が中立位置に維持させられる。そして、電磁クラッチ270を励磁状態とすることで、ステアリングホイール14と弾性力依拠反力付与機構、つまり、ナット部材220との中立位置が整合させられるのである。また、その状態において、操作量センサ146の検出値が0にセットされ、中立位置とされた転舵装置24の転舵量センサ36の検出値との整合処理がなされるのである。   Further, the switching control between the first state and the second state is performed by executing a program substantially similar to the steering switching control program of the first embodiment. However, the steering system according to the first embodiment is capable of cooperating with the steering wheel 14 only when the elastic force-based reaction force applying mechanism, that is, the slide member 84 is in the neutral position. In this steering system, the elastic force-based reaction force applying mechanism, that is, the position of the nut member 220 can be linked to the steering wheel 14 by the electromagnetic clutch 270 of the linkage state switching mechanism. This calibration is different from that of the first embodiment. Specifically, the calibration of the present steering system is started when the electromagnetic clutch 270 is demagnetized. First, the steering wheel 14, that is, the shaft 52 is rotated by the reaction force motor 138. The steering wheel 14 is provided with a neutral position sensor (not shown), and a state where the steering wheel 14 is in the neutral position is detected. Based on this detection, the rotation of the reaction force motor 138 is stopped and the steering wheel 14 is maintained at the neutral position. Then, by setting the electromagnetic clutch 270 in an excited state, the neutral position between the steering wheel 14 and the elastic force-based reaction force applying mechanism, that is, the nut member 220 is aligned. Further, in this state, the detection value of the operation amount sensor 146 is set to 0, and matching processing with the detection value of the turning amount sensor 36 of the turning device 24 in the neutral position is performed.

本発明の第1実施例のステアリングシステムを示す概要図である。1 is a schematic diagram illustrating a steering system according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すステアリング操作装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the steering operation apparatus shown in FIG. 図1に示すステアリング操作装置の車両左方側を視点とする断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the steering operation device shown in FIG. 1 with the vehicle left side as a viewpoint. 図1に示すステアリング操作装置の図3におけるA−A視の断面図である。It is sectional drawing of the AA view in FIG. 3 of the steering operation apparatus shown in FIG. 図1に示すステアリング電子制御ユニットによって実行される操舵状態切換制御プログラムを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the steering state switching control program executed by the steering electronic control unit shown in FIG. 第2実施例のステアリングシステムが備えるステアリング操作装置の車両左方側を視点とする断面図である。It is sectional drawing which makes a vehicle left side the viewpoint of the steering operation apparatus with which the steering system of 2nd Example is provided.

符号の説明Explanation of symbols

10:操作部 12:転舵部 14:ステアリングホイール(ステアリング操作部材) 18:連結部 24:転舵装置 25:転舵モータ(転舵アクチュエータ) 36:転舵量センサ 40:ステアリング電子制御ユニット(制御装置) 52:シャフト 84:スライド部材(変形強要体,係止体) 88:被係止溝 92:係止キー 96:ソレノイド装置(連携状態切換機構,規制解除機構) 110:環状凸部(被係止体) 120:圧縮コイルスプリング(弾性部材) 138:反力モータ(反力アクチュエータ) 146:操作量センサ 150:操作部材転舵装置連結装置 162:電磁クラッチ 164:イグニッションスイッチ 202:第1ハウジング 204:第2ハウジング 220:ナット部材(変形強要体,係止体) 224:前方側スライド部材(変形強要体) 226:後方側スライド部材(変形強要体) 230:圧縮コイルスプリング(弾性部材) 240:ディスク部材(移動体) 242:粘性流体 270:電磁クラッチ(連携状態切換機構,規制解除機構) 280:環状凸部(被係止体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Operation part 12: Steering part 14: Steering wheel (steering operation member) 18: Connection part 24: Steering device 25: Steering motor (steering actuator) 36: Steering amount sensor 40: Steering electronic control unit ( Control device) 52: Shaft 84: Slide member (deformation compulsory body, locking body) 88: Locked groove 92: Locking key 96: Solenoid device (cooperation state switching mechanism, restriction release mechanism) 110: Annular protrusion ( 120: compression coil spring (elastic member) 138: reaction force motor (reaction force actuator) 146: operation amount sensor 150: operation member steering device coupling device 162: electromagnetic clutch 164: ignition switch 202: first Housing 204: Second housing 220: Nut member (deformation forced body, locking body) 224: Front side slur 226: Back side slide member (deformation forced body) 230: Compression coil spring (elastic member) 240: Disk member (moving body) 242: Viscous fluid 270: Electromagnetic clutch (cooperative state switching mechanism, regulation) Release mechanism) 280: annular projection (locked body)

Claims (6)

ステアリング操作部材と、
転舵アクチュエータを有し、その転舵アクチュエータの駆動力によって、前記ステアリング操作部材へ加えられた操作力によらない車輪の転舵を実行する転舵装置と、
自身の作動によって、前記ステアリング操作部材に加えられる操作力による転舵を可能とすべく前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とを連結するとともに、その連結を解除することが可能な操作部材転舵装置連結装置と、
(A)前記ステアリング操作部材と連携することでそのステアリング操作部材にそれの操作に応じた操作反力を付与する操作反力付与機構と、(B)自身の作動によって、その操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携する状態とそれらが連携しない状態とを切り換える連携状態切換機構とを有する操作反力付与装置と、
(a)前記操作部材転舵装置連結装置によって前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との連結が解除され、前記連携状態切換機構によって前記操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携する状態とされる第1状態と、(b)前記操作部材転舵装置連結装置によって前記ステアリング操作部材と前記転舵装置とが連結され、前記連携状態切換機構によって前記操作反力付与機構と前記ステアリング操作部材とが連携しない状態とされる第2状態とを選択的に実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御する制御装置と
を備えた車両用ステアリングシステム。
A steering operation member;
A steering device that includes a steering actuator, and performs steering of the wheels without depending on the operation force applied to the steering operation member by the driving force of the steering actuator;
Operation member steering capable of connecting the steering operation member and the steering device to enable steering by an operation force applied to the steering operation member by its own operation and releasing the connection. A device coupling device;
(A) An operation reaction force application mechanism that applies an operation reaction force according to the operation of the steering operation member in cooperation with the steering operation member, and (B) an operation reaction force application mechanism by its own operation. And an operation reaction force imparting device having a cooperative state switching mechanism for switching between a state in which the steering operation member cooperates and a state in which they do not cooperate,
(a) The operation member turning device connecting device releases the connection between the steering operation member and the steering device, and the cooperation reaction state switching mechanism links the operation reaction force applying mechanism and the steering operation member. And (b) the steering operation member and the steering device are connected by the operation member steering device connecting device, and the operation reaction force applying mechanism and the steering operation are connected by the cooperative state switching mechanism. A vehicle steering system comprising: a control device that controls the operation member steering device coupling device and the linkage state switching mechanism to selectively realize a second state in which the members are not linked.
前記操作反力付与機構が、
弾性部材を有し、その弾性部材の弾性力に依拠する操作反力を付与する弾性力依拠反力付与機構を含んで構成された請求項1に記載の車両用ステアリングシステム。
The operation reaction force application mechanism is
The vehicle steering system according to claim 1, further comprising an elastic force-based reaction force applying mechanism that includes an elastic member and applies an operation reaction force that depends on an elastic force of the elastic member.
前記操作反力付与機構が、
粘性流体を有し、その粘性流体の粘性抵抗に依拠する操作反力を付与する粘性抵抗依拠反力付与機構を含んで構成された請求項1または請求項2に記載の車両用ステアリングシステム。
The operation reaction force application mechanism is
3. The vehicle steering system according to claim 1, further comprising a viscous resistance-based reaction force applying mechanism that has a viscous fluid and applies an operation reaction force that depends on the viscous resistance of the viscous fluid.
前記制御装置が、車両の作動状態が通常状態にある場合に、前記第1状態を実現し、前記ステアリング操作部材に加えられた操作力による車輪の転舵を実行すべき状態である操作力転舵実行状態となる場合に、前記第2状態を実現すべく、前記操作部材転舵装置連結装置と前記連携状態切換機構とを制御するものである請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。   When the operation state of the vehicle is in a normal state, the control device realizes the first state, and is an operation force change state in which the wheel should be steered by the operation force applied to the steering operation member. 4. The control device according to claim 1, wherein the operation member turning device coupling device and the linkage state switching mechanism are controlled to realize the second state when the steering execution state is reached. 5. Vehicle steering system. 当該ステアリングシステムが、
前記ステアリング操作部材の操作範囲を規制する操作範囲規制機構と、自身の作動によってその操作範囲規制機構による操作範囲の規制を解除する規制解除機構とを有する操作範囲規制装置を備えた請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の車両用ステアリングシステム。
The steering system
The operation range restriction device having an operation range restriction mechanism for restricting an operation range of the steering operation member and a restriction release mechanism for releasing the restriction of the operation range by the operation range restriction mechanism by its own operation. The vehicle steering system according to claim 4.
前記制御装置が、前記第1状態を実現する際に前記規制解除機構を作動させず、前記第2状態を実現する際に前記規制解除機構を作動させる制御を実行するものとされた請求項5に記載の車両用ステアリングシステム。
The said control apparatus shall perform control which does not operate the said regulation cancellation | release mechanism when implement | achieving a said 1st state, but operates the said regulation cancellation | release mechanism when implement | achieving the said 2nd state. A vehicle steering system according to claim 1.
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