JP2009029362A - Vehicular steering device - Google Patents

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JP2009029362A JP2007197879A JP2007197879A JP2009029362A JP 2009029362 A JP2009029362 A JP 2009029362A JP 2007197879 A JP2007197879 A JP 2007197879A JP 2007197879 A JP2007197879 A JP 2007197879A JP 2009029362 A JP2009029362 A JP 2009029362A
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shaft
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JP2007197879A
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Koji Kawakami
広司 川上
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering device ensuring excellent operability in the case where any auxiliary force is not given. <P>SOLUTION: A main shaft 21 has an upper shaft 211 and a lower shaft 212 which are slidable to each other. A sun gear 211a is formed on the shaft 211. A straight gear 212a is formed on the shaft 212, and a plurality of planetary gears 212b to be engaged with a ring gear 222a fixed to a vehicle body are assembled thereto. When the assist torque Ta is not present, an auxiliary force giving means (an electric motor) is temporarily operated, and the tooth position is adjusted by relatively rotating the gear 211a and the gear 212b by a small amount so that the gear 211a is engaged with the gear 212b. The steering torque t is reduced by reliably increasing the reduction gear ratio between the shaft 211 and the shaft 212. Thus, the excellent operability is ensured. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、運転者によって操作される操舵手段と、同操舵手段と転舵輪とを連結して前記操舵手段を介して入力される操舵力を前記転舵輪に伝達する伝達軸と、同伝達軸に接続されて前記操舵手段の操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段とを備えた車両の操舵装置に関する。   The present invention relates to a steering means operated by a driver, a transmission shaft for connecting the steering means and a steered wheel and transmitting a steering force input via the steering means to the steered wheel, and the transmission shaft The present invention relates to a vehicle steering apparatus including an auxiliary force applying unit that is connected to the vehicle and applies a predetermined auxiliary force to the operation of the steering unit.

従来から、運転者による操舵手段(例えば、操舵ハンドル)の操作に必要な操舵力を低減する補助力付与手段(例えば、電動モータなど)を備えた車両の操舵装置において、補助力付与手段の作動が停止する状態での操舵性の悪化を抑制する提案がなされている。例えば、下記特許文献1には、複数の操舵状態を推定するための検出手段のうちの正常に作動している検出手段から検出情報を取り込み、読み込んだ検出情報を監視しながら電動モータによるアシストトルクの付勢を低下させる電動パワーステアリング制御装置が示されている。この従来の電動パワーステアリング制御装置によれば、電動モータが停止することによる急激なアシストトルクの低下を防止することができるため、良好な操舵フィーリングを確保するようになっている。
特開2005−67262号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle steering apparatus provided with auxiliary force applying means (for example, an electric motor) for reducing a steering force necessary for operating a steering means (for example, a steering wheel) by a driver, the operation of the auxiliary force applying means is performed. Proposals have been made to suppress the deterioration of the steering performance when the vehicle stops. For example, in Patent Document 1 below, detection torque is taken in from detection means operating normally among detection means for estimating a plurality of steering states, and the assist torque by the electric motor is monitored while monitoring the read detection information. An electric power steering control device that reduces the urging force is shown. According to this conventional electric power steering control device, it is possible to prevent a sudden decrease in assist torque due to the stop of the electric motor, so that a good steering feeling is ensured.
JP 2005-67262 A

ところで、上記特許文献1に示された従来の電動パワーステアリング制御装置であっても、電動モータの作動が完全に停止した後には、アシストトルク(補助力)が付与されることがない。このため、運転者が操舵手段(操舵ハンドル)を回動操作するためには大きな操舵力(例えば、操舵トルク)が必要となり、運転者に対して肉体的な負担を強いることになる。したがって、何らかの異常が発生しアシストトルク(補助力)が付与されない状況でも、運転者が容易に操舵手段(操舵ハンドル)を回動操作できることが望まれている。   By the way, even in the conventional electric power steering control device disclosed in Patent Document 1, the assist torque (assisting force) is not applied after the operation of the electric motor is completely stopped. For this reason, in order for the driver to rotate the steering means (steering handle), a large steering force (for example, steering torque) is required, which imposes a physical burden on the driver. Therefore, it is desired that the driver can easily rotate the steering means (steering handle) even in a situation where some abnormality occurs and the assist torque (assist force) is not applied.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、補助力が付与されない状況における良好な操作性を確保する車両の操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that ensures good operability in a situation where no auxiliary force is applied.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、運転者によって操作される操舵手段と、同操舵手段と転舵輪とを連結して前記操舵手段を介して入力される操舵力を前記転舵輪に伝達する伝達軸と、同伝達軸に接続されて前記操舵手段の操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段とを備えた車両の操舵装置において、前記伝達軸は、前記操舵手段側に配置される第1軸と、同第1軸を軸方向にて摺動可能に収容して前記転舵輪側に配置される第2軸とを含んで構成されており、前記補助力付与手段が前記補助力を付与する通常状態で前記第1軸に形成した直歯の入力ギアと前記第2軸に形成した第1ギアとを噛み合わせて前記第1軸の回転数に対する前記第2軸の回転数の比を表す減速比を「1」に設定し、前記補助力付与手段が前記補助力を付与しない補助力付与停止状態で前記第1軸と前記第2軸との間の軸方向における相対的な変位に伴い前記入力ギアと前記第2軸に形成した第2ギアとを噛み合わせて前記減速比を「1」よりも大きな値に変更する減速手段と、電気的に駆動する電動駆動手段を有して、前記入力ギアと前記第2ギアとを噛み合わせるために前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させる変位手段と、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定する判定手段と、前記補助力付与停止状態で一時的に前記補助力付与手段を作動させて前記入力ギアと前記第2ギアとを相対的に回転させ、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合う歯位置を調整する調整手段とを備えたことにある。この場合、前記第1軸と前記第2軸とは、ステアリングコラムに設けられるステアリングメインシャフトを形成するとよい。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a steering means operated by a driver, and a steering force inputted through the steering means by connecting the steering means and the steered wheels to the steered wheels. In the vehicle steering apparatus, the transmission shaft is connected to the transmission shaft and applies auxiliary force applying means for applying a predetermined auxiliary force to the operation of the steering means. A first shaft disposed on the means side, and a second shaft disposed on the steered wheel side that slidably accommodates the first shaft in the axial direction, and the auxiliary force In a normal state in which the applying means applies the auxiliary force, the straight-tooth input gear formed on the first shaft and the first gear formed on the second shaft are meshed with each other and the first shaft with respect to the rotational speed of the first shaft. The reduction ratio indicating the ratio of the rotational speeds of the two axes is set to “1”, and the auxiliary force applying means is The input gear and the second gear formed on the second shaft are engaged with the relative displacement in the axial direction between the first shaft and the second shaft in a state where the auxiliary force is not applied. In addition, the first reduction gear has a reduction means for changing the reduction ratio to a value larger than “1” and an electric drive means for electrically driving the first input gear and the second gear to mesh with each other. Displacement means for relatively displacing the shaft and the second shaft in the axial direction, determination means for determining whether or not the input gear and the second gear are in mesh with each other, and application of the auxiliary force Adjusting means for adjusting the tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other by rotating the input gear and the second gear relatively by temporarily operating the auxiliary force applying means in a stopped state; It is in having. In this case, the first shaft and the second shaft may form a steering main shaft provided in a steering column.

また、この場合、前記判定手段は、例えば、前記変位手段の電動駆動手段を駆動させるときの駆動電流変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定するとよく、また、前記判定手段は、例えば、前記変位手段の電動駆動手段を駆動させるときの駆動量変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定するとよい。   In this case, for example, the determination unit determines whether the input gear and the second gear are engaged with each other based on a change in driving current when the electric driving unit of the displacement unit is driven. The determination unit may determine whether the input gear and the second gear are in mesh with each other based on, for example, a change in driving amount when the electric driving unit of the displacement unit is driven. It is good to judge.

また、この場合、例えば、前記補助力付与手段は電気的に駆動して前記補助力を付与するものであり、前記判定手段は、前記調整手段によって一時的に作動させる前記補助力付与手段の駆動電流変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定するとよい。また、例えば、前記補助力付与手段は電気的に駆動して前記補助力を付与するものであり、前記判定手段は、前記調整手段によって一時的に作動させる前記補助力付与手段の駆動量変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定するとよい。   In this case, for example, the auxiliary force applying means is electrically driven to apply the auxiliary force, and the determining means is driving the auxiliary force applying means that is temporarily operated by the adjusting means. Based on the current change, it may be determined whether or not the input gear and the second gear are in mesh. Further, for example, the auxiliary force applying means is electrically driven to apply the auxiliary force, and the determining means is adapted to change the driving amount of the auxiliary force applying means that is temporarily operated by the adjusting means. Based on this, it may be determined whether or not the input gear and the second gear are in mesh.

さらに、この場合、前記調整手段は、前記判定手段によって前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合っていないと判定されたときに、前記補助力付与手段を一時的に作動させて前記入力ギアと前記第2ギアとを相対的に回転させ、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合う歯位置を調整するとよい。   Further, in this case, when the determination means determines that the input gear and the second gear are not engaged with each other, the adjustment means temporarily operates the auxiliary force applying means to The tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other may be adjusted by relatively rotating the second gear.

これらによれば、補助力付与手段が補助力を付与する通常状態においては、減速手段が第1軸に形成した入力ギアと第2軸に形成した第1ギアとが互いに噛み合って減速比が「1」となる状態、すなわち、第1軸と第2軸とが直結状態となる。これにより、運転者は、操舵手段を介して入力する操舵力と補助力付与手段によって付与される補助力とによって転舵輪を転舵させることができる。一方、補助力付与手段が補助力を付与しない補助力付与停止状態においては、変位手段が第1軸と第2軸とを軸方向に相対的に変位させることにより、減速手段が第1軸に形成した入力ギアと第2軸に形成した第2ギアとが互いに噛み合って減速比を「1」よりも大きな状態となる。   According to these, in the normal state in which the auxiliary force applying means applies the auxiliary force, the input gear formed on the first shaft and the first gear formed on the second shaft are engaged with each other, and the reduction ratio becomes “ 1 ", that is, the first shaft and the second shaft are directly connected. Thereby, the driver can steer the steered wheels by the steering force input via the steering unit and the auxiliary force applied by the auxiliary force applying unit. On the other hand, in the auxiliary force application stop state in which the auxiliary force application means does not apply the auxiliary force, the displacement means relatively displaces the first axis and the second axis in the axial direction, so that the speed reduction means becomes the first axis. The formed input gear and the second gear formed on the second shaft mesh with each other, so that the reduction ratio is greater than “1”.

このとき、調整手段は、補助力付与停止状態であっても一時的に補助力付与手段を作動させることによって、入力ギアと第2ギアとが噛み合う歯位置を調整することができる。また、判定手段は、変位手段を構成する電動駆動手段の駆動電流変化や駆動量変化に基づいて、あるいは、電気的に駆動する補助力付与手段の駆動電流や駆動量変化に基づいて、入力ギアと第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定することができる。さらに、例えば、判定手段によって入力ギアと第2ギアとが噛み合っていないと判定されたときには、調整手段は、補助力付与停止状態であっても一時的に補助力付与手段を作動させることによって、入力ギアと第2ギアとが噛み合う歯位置を調整することができる。これにより、入力ギアと第2ギアとを確実に噛み合わせることができ、第1軸の回転数に対して第2軸の回転数を確実に減速することができる。その結果、転舵輪を転舵させるために必要な操舵力を軽減することができる。したがって、補助力付与停止状態であっても、運転者は操舵手段を介して入力する操舵力のみで容易に転舵輪を転舵させることができて、良好な操作性を確保することができる。   At this time, the adjustment means can adjust the tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other by temporarily operating the auxiliary force application means even in the auxiliary force application stop state. Further, the determination means is based on a change in drive current or drive amount of the electric drive means constituting the displacement means, or on the basis of a change in drive current or drive amount of the electrically driven auxiliary force applying means. It can be determined whether or not the second gear is in mesh with the second gear. Furthermore, for example, when it is determined by the determination means that the input gear and the second gear are not engaged, the adjusting means temporarily operates the auxiliary force application means even in the auxiliary force application stop state, The tooth position where the input gear and the second gear mesh can be adjusted. Thereby, the input gear and the second gear can be reliably meshed with each other, and the rotational speed of the second shaft can be reliably decelerated with respect to the rotational speed of the first shaft. As a result, the steering force required to steer the steered wheels can be reduced. Therefore, even in the auxiliary force application stop state, the driver can easily steer the steered wheels only with the steering force input via the steering means, and can ensure good operability.

また、前記変位手段は、車両の走行挙動が安定しているときに前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させるとよい。より具体的には、前前記変位手段は、車両が所定の車速未満であるとき、または、車両が直進状態であるときに、前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させるとよい。これらによれば、第1軸と第2軸との間の特に回転方向における相対的な動きが小さい状態で、入力ギアを第1ギアとの噛み合い状態から第2ギアとの噛み合い状態に移行させることができる。したがって、入力ギアと第2ギアとの噛み合い状態をより確実に実現することができる。   The displacement means may be configured to relatively displace the first axis and the second axis in the axial direction when the traveling behavior of the vehicle is stable. More specifically, when the vehicle is less than a predetermined vehicle speed or when the vehicle is in a straight traveling state, the front displacement means relatively moves the first shaft and the second shaft in the axial direction. It is good to displace. According to these, the input gear is shifted from the meshing state with the first gear to the meshing state with the second gear in a state where the relative movement between the first shaft and the second shaft is small, particularly in the rotational direction. be able to. Therefore, the meshing state of the input gear and the second gear can be more reliably realized.

また、前記第1ギアは、前記第2軸の軸方向に平行でかつ所定の長さに形成した直歯ギアであり、前記第2ギアは、車体側に固定された直歯のリングギアに噛み合うとともに前記第1ギアから所定の距離だけ離間した位置に組み付けられて、前記入力ギアと噛み合った状態で同入力ギアの周りを自転および公転する直歯の複数の遊星ギアで構成されるとよい。   The first gear is a straight tooth gear formed in a predetermined length parallel to the axial direction of the second shaft, and the second gear is a straight tooth ring gear fixed to the vehicle body side. It is good to comprise a plurality of straight-toothed planetary gears that are engaged and assembled at a position separated from the first gear by a predetermined distance and that rotate and revolve around the input gear in a state of being engaged with the input gear. .

これによれば、直歯の第1ギアを所定の長さに形成することができるため、入力ギアを第1ギアに対して所定の長さだけ軸方向に変位させることができる。このため、通常状態においては、例えば、運転者と操舵手段との間の距離を適宜調節する、所謂、テレスコピック操作も可能となる。また、第2ギアを車体に固定されたリングギアに噛み合う複数の遊星ギアから構成することができる。これにより、減速比を大きくするための構造を簡略化することができて、大幅に小型化することができる。また、リングギアと入力ギアとの歯数差、言い換えれば、リングギアの内径寸法と入力ギアの外径寸法とを適宜変更することにより、極めて容易に「1」よりも大きな減速比を設定することができる。したがって、補助力付与停止状態において、運転者が入力する操舵力を適切に軽減することができる。   According to this, since the straight first gear can be formed to a predetermined length, the input gear can be displaced in the axial direction by a predetermined length with respect to the first gear. For this reason, in a normal state, for example, so-called telescopic operation in which the distance between the driver and the steering means is appropriately adjusted is also possible. Further, the second gear can be composed of a plurality of planetary gears that mesh with a ring gear fixed to the vehicle body. Thereby, the structure for enlarging the reduction ratio can be simplified, and the size can be greatly reduced. In addition, the gear ratio between the ring gear and the input gear, in other words, by appropriately changing the inner diameter dimension of the ring gear and the outer diameter dimension of the input gear, a reduction ratio larger than “1” can be set very easily. be able to. Therefore, the steering force input by the driver can be appropriately reduced in the auxiliary force application stop state.

以下、本発明の実施形態に係る車両の操舵装置について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、実施形態に係る車両の操舵装置としての電動パワーステアリング装置全体の構成を概略的に示している。   Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an electric power steering apparatus as a vehicle steering apparatus according to an embodiment.

この電動パワーステアリング装置は、転舵輪としての左右前輪FW1,FW2を転舵させるために、運転者によって回動操作される操舵ハンドル1を備えている。この操舵ハンドル1はステアリングコラム2に組み付けられており、ステアリングコラム2はインターミディエイトシャフト3およびピニオンシャフト4を介してステアリングギア5に連結されている。そして、ステアリングギア5は、左右前輪FW1,FW2に接続されている。   This electric power steering apparatus includes a steering handle 1 that is turned by a driver to steer left and right front wheels FW1 and FW2 as steered wheels. The steering handle 1 is assembled to a steering column 2, and the steering column 2 is connected to a steering gear 5 via an intermediate shaft 3 and a pinion shaft 4. The steering gear 5 is connected to the left and right front wheels FW1, FW2.

ステアリングコラム2は、図2に具体的に示すように、インストルメントパネルリインフォースメントIRに設けられるステアリングサポート部材SSに対して、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で支持されている。なお、インストルメントパネルリインフォースメントIRおよびステアリングサポート部材SSは、車体に組み付けられて固定される車体側部材である。そして、ステアリングコラム2は、操舵ハンドル1を回動操作可能に支持するステアリングメインシャフト21と、このステアリングメインシャフト21を収容して車体を固定するコラムチューブ22とを備えている。   As specifically shown in FIG. 2, the steering column 2 is supported in an inclined posture so that the front side of the vehicle is positioned downward with respect to a steering support member SS provided in the instrument panel reinforcement IR. The instrument panel reinforcement IR and the steering support member SS are vehicle body side members that are assembled and fixed to the vehicle body. The steering column 2 includes a steering main shaft 21 that supports the steering handle 1 so as to be rotatable, and a column tube 22 that accommodates the steering main shaft 21 and fixes the vehicle body.

ステアリングメインシャフト21は、図3に示すように、第1軸としてのアッパーシャフト211と第2軸としてのロアーシャフト212とを含んで形成されるものである。そして、アッパーシャフト211とロアーシャフト212とは、中空状に形成されていて、アッパーシャフト211の下端側がロアーシャフト212の上端側に摺動可能に挿通されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the steering main shaft 21 includes an upper shaft 211 as a first axis and a lower shaft 212 as a second axis. The upper shaft 211 and the lower shaft 212 are formed in a hollow shape, and the lower end side of the upper shaft 211 is slidably inserted into the upper end side of the lower shaft 212.

アッパーシャフト211は、その上端側にて、操舵ハンドル1に接続されている。また、アッパーシャフト211の下端側には、その外周面に対して、軸方向に平行な歯を有する歯数Nsの入力ギアとしての直歯ギア211aが形成されている。なお、以下の説明においては、アッパーシャフト211に形成された直歯ギア211aを、必要に応じてサンギア211aともいう。   The upper shaft 211 is connected to the steering handle 1 on the upper end side. Further, on the lower end side of the upper shaft 211, a straight gear 211a as an input gear having the number Ns of teeth having teeth parallel to the axial direction is formed on the outer peripheral surface thereof. In the following description, the straight gear 211a formed on the upper shaft 211 is also referred to as a sun gear 211a as necessary.

ロアーシャフト212は、その内周面にて、略中央部から上端側に向けて、アッパーシャフト211に形成された直歯ギア211aと噛み合うように、軸方向に平行な歯を有する第1ギアとしての直歯ギア212aが形成されている。ここで、直歯ギア212aは、運転者によって調整される操舵ハンドル1の引き出し量すなわちテレスコピックストローク範囲に合わせて、ロアーシャフト212の軸方向にて所定の長さに形成される。なお、直歯ギア212aの歯数は、アッパーシャフト211に形成された直歯ギア211aの歯数Nsと同じであることはいうまでもない。   The lower shaft 212 is a first gear having teeth parallel to the axial direction so as to mesh with a straight gear 211a formed on the upper shaft 211 from the substantially central portion toward the upper end side on the inner peripheral surface thereof. The direct-tooth gear 212a is formed. Here, the straight gear 212a is formed to have a predetermined length in the axial direction of the lower shaft 212 in accordance with the pulling amount of the steering handle 1 adjusted by the driver, that is, the telescopic stroke range. Needless to say, the number of teeth of the straight gear 212a is the same as the number of teeth Ns of the straight gear 211a formed on the upper shaft 211.

また、ロアーシャフト212は、その上端側が拡径されており、この拡径された部分(以下、大径部という)には、アッパーシャフト211に形成されたサンギア211aと噛み合うことが可能な第2ギアを構成する複数の遊星ギア212b(本実施形態においては、例えば、3個)が組み付けられている。なお、遊星ギア212bと直歯ギア212aとは、所定の距離だけ離間して配置されている。   Further, the lower shaft 212 has an enlarged upper end side, and this enlarged portion (hereinafter referred to as a large-diameter portion) can be engaged with a sun gear 211a formed on the upper shaft 211. A plurality of planetary gears 212b (for example, three in this embodiment) constituting the gears are assembled. Note that the planetary gear 212b and the direct gear 212a are arranged apart from each other by a predetermined distance.

遊星ギア212bは、後述するようにサンギア211aと噛み合うために、回転軸方向すなわちロアーシャフト212の軸方向と平行な直歯を有している。そして、遊星ギア212bは、ロアーシャフト212の大径部における周方向にて等間隔に組み付けられている。これにより、ロアーシャフト212自体が遊星ギア212bの遊星キャリアとなる。また、遊星ギア212bは、ロアーシャフト212の大径部における肉厚よりも大きな直径とされている。これにより、遊星ギア212bがロアーシャフト212に組み付けられた状態では、遊星ギア212bの直歯が、ロアーシャフト212の内周面側と外周面側に突出するようになる。   The planetary gear 212b has straight teeth parallel to the rotational axis direction, that is, the axial direction of the lower shaft 212 in order to mesh with the sun gear 211a as described later. The planetary gears 212b are assembled at equal intervals in the circumferential direction in the large diameter portion of the lower shaft 212. Thereby, the lower shaft 212 itself becomes a planet carrier of the planetary gear 212b. The planetary gear 212b has a diameter larger than the wall thickness of the large diameter portion of the lower shaft 212. Thereby, in a state where the planetary gear 212b is assembled to the lower shaft 212, the straight teeth of the planetary gear 212b protrude to the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of the lower shaft 212.

コラムチューブ22は、図2に示すように、アッパーチューブ221とロアーチューブ222とを含んで形成されるものである。そして、アッパーチューブ221とロアーチューブ222とは、図3に示すように、中空状に形成されていて、ロアーチューブ222の上端側がアッパーチューブ221の下端側に摺動可能に挿通されるようになっている。なお、アッパーチューブ221とロアチューブ222との挿通位置には、例えば、ライナが形成されており、アッパーチューブ221とロアーチューブ222との軸方向における相対的な変位に対してがたつきなく支持されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the column tube 22 includes an upper tube 221 and a lower tube 222. As shown in FIG. 3, the upper tube 221 and the lower tube 222 are formed in a hollow shape, and the upper end side of the lower tube 222 is slidably inserted into the lower end side of the upper tube 221. ing. Note that, for example, a liner is formed at the insertion position of the upper tube 221 and the lower tube 222, and the liner is supported without rattling against the relative displacement in the axial direction of the upper tube 221 and the lower tube 222. It has become so.

アッパーチューブ221は、その上端側の内周面に一体的に固着されたベアリングにより、アッパーシャフト211を回転可能かつ軸方向変位不能に支持している。また、アッパーチューブ221の下端側には、後述する変位手段としての電動テレスコピック作動ユニット23を構成するナット233が一体的に固着されている。   The upper tube 221 supports the upper shaft 211 so as to be rotatable and not axially displaceable by a bearing integrally fixed to an inner peripheral surface on the upper end side thereof. Further, a nut 233 constituting an electric telescopic operation unit 23 as a displacement means described later is integrally fixed to the lower end side of the upper tube 221.

ロアーチューブ222は、ロアーシャフト212を回転可能かつ軸方向変位不能に支持する。このため、ロアーチューブ222の上端側の内周面には、ロアーシャフト212に組み付けられた遊星ギア212bと噛み合うリングギア222aが一体的に形成されている。リングギア222aは、ロアーチューブ222の軸方向すなわちロアーシャフト212の軸方向と平行な直歯を有している。ここで、リングギア222aの歯数は、歯数Nrとされている。このように、遊星ギア212aとリングギア222aとが噛み合うことにより、ロアーシャフト212は、ロアーチューブ222に対して回転可能に支持される。さらに、ロアーチューブ222の上端側には、電動テレスコピック作動ユニット23を構成する電動モータ231が一体的に固着されている。   The lower tube 222 supports the lower shaft 212 so as to be rotatable and not axially displaceable. Therefore, a ring gear 222 a that meshes with the planetary gear 212 b assembled to the lower shaft 212 is integrally formed on the inner peripheral surface on the upper end side of the lower tube 222. The ring gear 222 a has straight teeth parallel to the axial direction of the lower tube 222, that is, the axial direction of the lower shaft 212. Here, the number of teeth of the ring gear 222a is the number of teeth Nr. As described above, the planetary gear 212a and the ring gear 222a mesh with each other, so that the lower shaft 212 is rotatably supported with respect to the lower tube 222. Further, an electric motor 231 constituting the electric telescopic operation unit 23 is integrally fixed to the upper end side of the lower tube 222.

電動テレスコピック作動ユニット23は、図1から図3に示すように、電動モータ231を備えており、この電動モータ231は図示しない所定の減速機を介してねじ232に回転伝達可能に接続されている。ねじ232は、アッパーチューブ221の軸方向と平行に延出しており、アッパーチューブ221の外周面上に固着されたナット233と螺着している。この構成により、電動モータ231が回転駆動してねじ232を回転させると、ねじ232に螺着したナット233が相対的に軸方向に変位する。これにより、アッパーチューブ221はロアーチューブ222に対して相対的に変位することによって、アッパーチューブ221内に収容されたアッパーシャフト211がロアーチューブ212に対して相対的に変位する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the electric telescopic operation unit 23 includes an electric motor 231, and this electric motor 231 is connected to a screw 232 via a predetermined reduction gear (not shown) so as to be able to transmit rotation. . The screw 232 extends parallel to the axial direction of the upper tube 221 and is screwed to a nut 233 fixed on the outer peripheral surface of the upper tube 221. With this configuration, when the electric motor 231 is rotationally driven to rotate the screw 232, the nut 233 screwed to the screw 232 is relatively displaced in the axial direction. As a result, the upper tube 221 is displaced relative to the lower tube 222, whereby the upper shaft 211 accommodated in the upper tube 221 is displaced relative to the lower tube 212.

また、図1および図2に示すように、ステアリングコラム2の車両前方側には、補助力付与手段としてのEPSユニット24が組み付けられている。EPSユニット24は、運転者が操舵ハンドル1を回動操作するときに入力する操舵トルクtを低減するためのアシストトルクTaをステアリングメインシャフト21に付与するものである。   As shown in FIGS. 1 and 2, an EPS unit 24 as an auxiliary force applying means is assembled on the front side of the steering column 2 with respect to the vehicle. The EPS unit 24 applies assist torque Ta to the steering main shaft 21 for reducing the steering torque t input when the driver rotates the steering handle 1.

EPSユニット24は、ロアーチューブ222の下端にボルトなどの締結手段によって連結したハウジング241と、このハウジング241に組み付けられた電動モータ242とを備えている。ハウジング241内には、ロアーシャフト212とインターミディエイトシャフト3とを互いに連結する連結シャフト243と、電動モータ242の回転数を減速して連結シャフト243に伝達する減速機(図示を省略)とが収容されている。なお、ハウジング241内に収容された連結シャフト243とロアーシャフト212とが連結されることにより、ロアーシャフト212はロアーチューブ222に対して軸方向変位不能とされる。   The EPS unit 24 includes a housing 241 connected to the lower end of the lower tube 222 by fastening means such as bolts, and an electric motor 242 assembled to the housing 241. Housed in the housing 241 are a connecting shaft 243 that connects the lower shaft 212 and the intermediate shaft 3 to each other, and a speed reducer (not shown) that reduces the rotational speed of the electric motor 242 and transmits it to the connecting shaft 243. Has been. The connecting shaft 243 accommodated in the housing 241 and the lower shaft 212 are connected, so that the lower shaft 212 cannot be displaced in the axial direction with respect to the lower tube 222.

インターミディエイトシャフト3は、図1および図2に示すように、ステアリングコラム2(より詳しくは、連結シャフト243)とユニバーサルジョイント31を介して連結されている。インターミディエイトシャフト3は、2つに分割されて伸縮可能になっており、一端側にユニバーサルジョイント31が組み付けられ、他端側にユニバーサルジョイント32が組み付けられている。そして、インターミディエイトシャフト3は、ユニバーサルジョイント32を介してピニオンシャフト4に連結されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the intermediate shaft 3 is connected to the steering column 2 (more specifically, the connecting shaft 243) via a universal joint 31. The intermediate shaft 3 is divided into two parts and can be expanded and contracted. A universal joint 31 is assembled on one end side, and a universal joint 32 is assembled on the other end side. The intermediate shaft 3 is connected to the pinion shaft 4 via a universal joint 32.

ピニオンシャフト4は、図1に示すように、インターミディエイトシャフト3とラックアンドピニオン方式を採用するステアリングギア5のピニオンギア51とを連結するものである。ステアリングギア5は、ピニオンギア51と噛み合うラックバー52を備えており、ピニオンギア51の回転がラックバー52に伝達されるようになっている。これにより、ピニオンギア51の回転に伴ってトルクがラックバー52に伝達されると、ラックバー52は軸方向にて左右に変位し、ラックバー52の両端に接続された左右前輪FW1,FW2が左右に転舵されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the pinion shaft 4 connects the intermediate shaft 3 and a pinion gear 51 of the steering gear 5 that employs a rack and pinion system. The steering gear 5 includes a rack bar 52 that meshes with the pinion gear 51, and the rotation of the pinion gear 51 is transmitted to the rack bar 52. Thus, when torque is transmitted to the rack bar 52 along with the rotation of the pinion gear 51, the rack bar 52 is displaced to the left and right in the axial direction, and the left and right front wheels FW1, FW2 connected to both ends of the rack bar 52 are It is steered left and right.

なお、この実施形態においては、EPSユニット24をステアリングコラム2に設けた、所謂、コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施する。しかしながら、EPSユニット(より詳しくは、電動モータ)が、例えば、ピニオンシャフト4に対してアシストトルクを伝達するピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施することや、ステアリングギア5のラックバー52に対してアシストトルクを伝達するラックアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施することも可能であることはいうまでもない。   In this embodiment, a so-called column assist type electric power steering device in which the EPS unit 24 is provided in the steering column 2 is used. However, the EPS unit (more specifically, the electric motor) is implemented using, for example, a pinion assist type electric power steering device that transmits assist torque to the pinion shaft 4, or the rack bar 52 of the steering gear 5. Needless to say, the present invention can also be implemented using a rack assist type electric power steering device that transmits assist torque to the motor.

次に、電動テレスコピック作動ユニット23(より詳しくは、電動モータ231)およびEPSユニット24(より詳しくは、電動モータ242)の作動を制御する電気制御装置6について説明する。電気制御装置6は、図1に示すように、車速センサ61、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、転舵角センサ64、EPSモータ回転角センサ65およびテレスコモータ回転角センサ66を備えている。車速センサ61は、車両の車速Vを検出して出力する。操舵トルクセンサ62は、EPSユニット24内(より具体的には、連結シャフト243)に組み付けられていて、操舵ハンドル1を介して入力される操舵トルクtを検出して出力する。なお、操舵トルクtは、車両の前進方向に対して、操舵ハンドル1を右方向に回転させるトルクを正の値で表し、左方向に回転させるトルクを負の値で表す。   Next, the electric control device 6 that controls the operation of the electric telescopic operation unit 23 (more specifically, the electric motor 231) and the EPS unit 24 (more specifically, the electric motor 242) will be described. As shown in FIG. 1, the electric control device 6 includes a vehicle speed sensor 61, a steering torque sensor 62, a steering angle sensor 63, a turning angle sensor 64, an EPS motor rotation angle sensor 65, and a telescopic motor rotation angle sensor 66. . The vehicle speed sensor 61 detects and outputs the vehicle speed V of the vehicle. The steering torque sensor 62 is assembled in the EPS unit 24 (more specifically, the connecting shaft 243), and detects and outputs the steering torque t input via the steering handle 1. The steering torque t represents a torque that rotates the steering wheel 1 in the right direction with respect to the forward direction of the vehicle as a positive value, and a torque that rotates the steering wheel 1 in the left direction as a negative value.

操舵角センサ63は、ステアリングメインシャフト21(より具体的には、アッパーシャフト211)に組み付けられていて、操舵ハンドル1の回転角を検出して操舵角θとして出力する。転舵角センサ64は、ステアリングギア5に組み付けられていて、ラックバー52の軸方向への変位量を検出し、同検出した変位量に対応する左右前輪FW1,FW2の転舵角δを出力する。なお、操舵角θは、車両の前進方向に対して操舵ハンドル1の右方向への回転角を正の値で表し、左方向への回転角を負の値で表す。また、転舵角δは、車両が直進状態となるラックバー52の中立位置から右方向への変位に対応する左右前輪FW1,FW2の回転角を正の値で表し、左方向への変位に対応する左右前輪FW1,FW2の回転角を負の値で表す。   The steering angle sensor 63 is assembled to the steering main shaft 21 (more specifically, the upper shaft 211), detects the rotation angle of the steering handle 1, and outputs it as the steering angle θ. The turning angle sensor 64 is assembled to the steering gear 5, detects the amount of displacement of the rack bar 52 in the axial direction, and outputs the turning angle δ of the left and right front wheels FW1, FW2 corresponding to the detected amount of displacement. To do. Note that the steering angle θ represents the rotation angle of the steering handle 1 in the right direction with respect to the forward direction of the vehicle as a positive value, and the rotation angle in the left direction as a negative value. Further, the turning angle δ represents the rotation angle of the left and right front wheels FW1 and FW2 corresponding to the displacement in the right direction from the neutral position of the rack bar 52 where the vehicle goes straight, and the displacement in the left direction. The rotation angles of the corresponding left and right front wheels FW1, FW2 are represented by negative values.

EPSモータ回転角センサ65は、例えば、EPSユニット24の電動モータ242のモータハウジング内に組み付けられていて、モータ回転軸の回転角を検出してモータ回転角θeとして出力する。テレスコモータ回転角センサ66は、例えば、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ23のモータハウジング内に組み付けられていて、モータ回転軸の回転角を検出してモータ回転角θtとして出力する。なお、モータ回転角θeは、ステアリングメインシャフト21を右方向に回転させる方向への回転角を正の値で表し、ステアリングメインシャフト21を左方向に回転させる方向への回転角を負の値で表す。また、モータ回転角θtは、アッパーチューブ221(アッパーシャフト211)を車両後方側(すなわち、車室内方向)に変位させる方向への回転角を正の値で表し、アッパーチューブ221(アッパーシャフト211)を車両前方側(すなわち、車室外方向)に変位させる方向への回転角を負の値で表す。   The EPS motor rotation angle sensor 65 is assembled in, for example, the motor housing of the electric motor 242 of the EPS unit 24, detects the rotation angle of the motor rotation shaft, and outputs it as the motor rotation angle θe. The telescopic motor rotation angle sensor 66 is assembled in, for example, the motor housing of the electric motor 23 of the electric telescopic operation unit 23, detects the rotation angle of the motor rotation shaft, and outputs it as the motor rotation angle θt. The motor rotation angle θe represents a rotation angle in the direction in which the steering main shaft 21 is rotated in the right direction as a positive value, and a rotation angle in the direction in which the steering main shaft 21 is rotated in the left direction as a negative value. To express. Further, the motor rotation angle θt represents a rotation angle in a direction in which the upper tube 221 (upper shaft 211) is displaced toward the rear side of the vehicle (that is, the vehicle interior direction) as a positive value, and the upper tube 221 (upper shaft 211). The rotation angle in the direction in which the vehicle is displaced toward the front side of the vehicle (that is, the direction outside the passenger compartment) is represented by a negative value.

これらのセンサ61〜66は、電子制御ユニット67に接続されている。電子制御ユニット67は、CPU、ROM、RAM、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、各センサ61〜66の検出値を用いて後述するプログラムを含む各種プログラムを実行することにより、電動テレスコピック作動ユニット23(電動モータ231)およびEPSユニット24(電動モータ242)の作動を制御する。このため、電子制御ユニット67の出力側には、電動モータ231を駆動制御するための駆動回路68が接続されるとともに、電動モータ242を駆動制御するための駆動回路69が接続されている。ここで、駆動回路68,69内には、電動モータ231および電動モータ242のそれぞれに流れる駆動電流を検出するための電流検出器68a,69aが設けられている。そして、電流検出器68a,69aによって検出された駆動電流は、電動モータ231および電動モータ242を駆動制御するために、電子制御ユニット67にフィードバックされるようになっている。   These sensors 61 to 66 are connected to the electronic control unit 67. The electronic control unit 67 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a timer, and the like as main components, and executes various programs including programs described later using detection values of the sensors 61 to 66. Thus, the operation of the electric telescopic operation unit 23 (electric motor 231) and the EPS unit 24 (electric motor 242) is controlled. For this reason, a drive circuit 68 for driving and controlling the electric motor 231 is connected to the output side of the electronic control unit 67, and a drive circuit 69 for driving and controlling the electric motor 242 is connected. Here, in the drive circuits 68 and 69, current detectors 68a and 69a for detecting drive currents flowing in the electric motor 231 and the electric motor 242 are provided. The drive current detected by the current detectors 68a and 69a is fed back to the electronic control unit 67 in order to drive and control the electric motor 231 and the electric motor 242.

また、電動パワーステアリング装置には、EPSユニット24の電動モータ242が停止してアシストトルクTaの付与がない状態(以下、アシスト停止状態という)となったことを運転者に報知する警報装置7が設けられている。警報装置7は、電子制御ユニット67と接続されており、運転者によって視認可能な位置(例えば、メータクラスタ内など)に組み付けられた表示部71と、音声を出力する音声出力部72とを備えている。表示部71は、例えば、ランプや表示パネルなどから構成されるものであり、ランプの点灯や表示パネルの表示切替により、運転者に対してアシスト停止状態を報知する。音声出力部72は、例えば、スピーカなどから構成されるものであり、音声の出力により、運転者に対してアシスト停止状態を報知する。   In addition, the electric power steering apparatus includes an alarm device 7 that notifies the driver that the electric motor 242 of the EPS unit 24 has stopped and the assist torque Ta has not been applied (hereinafter referred to as the assist stop state). Is provided. The alarm device 7 is connected to the electronic control unit 67 and includes a display unit 71 assembled at a position (for example, in a meter cluster) that can be visually recognized by the driver, and an audio output unit 72 that outputs audio. ing. The display unit 71 includes, for example, a lamp, a display panel, and the like, and notifies the driver of the assist stop state by lighting the lamp or switching the display panel. The voice output unit 72 includes, for example, a speaker and notifies the driver of the assist stop state by outputting voice.

次に、上記のように構成した電動パワーステアリング装置の作動について詳細に説明する。EPSユニット24を作動させてアシストトルクTaを付与することができる状態すなわち通常状態においては、電子制御ユニット67(より詳しくは、CPU)は、運転者による操舵ハンドル1の回動操作に対して適切なアシストトルクTaを付与するために図示しない所定のプログラムを実行する。これにより、EPSユニット24の電動モータ242を駆動させて適切なアシストトルクTaを付与し、操舵ハンドル1の回動操作に必要な操舵トルクtを低減することができる。   Next, the operation of the electric power steering apparatus configured as described above will be described in detail. In a state where the EPS unit 24 can be operated to apply the assist torque Ta, that is, in a normal state, the electronic control unit 67 (more specifically, the CPU) is appropriate for the turning operation of the steering handle 1 by the driver. A predetermined program (not shown) is executed in order to apply a proper assist torque Ta. As a result, the electric motor 242 of the EPS unit 24 is driven to apply an appropriate assist torque Ta, and the steering torque t required for the turning operation of the steering handle 1 can be reduced.

具体的に説明すると、電子制御ユニット67は、車速センサ61によって検出された車速Vを入力するとともに、操舵トルクセンサ62によって検出された操舵トルクtを入力する。そして、電子制御ユニット67は、入力した車速Vと操舵トルクtとに基づいて、予め設定されているアシストトルクTaを決定する。ここで、アシストトルクTaは、その大きさが、例えば、検出車速Vが小さくなる(低速になる)に伴って大きくなり、検出車速Vが大きくなる(高速になる)に伴って小さくなるように設定されている。   More specifically, the electronic control unit 67 inputs the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 61 and the steering torque t detected by the steering torque sensor 62. Then, the electronic control unit 67 determines a preset assist torque Ta based on the input vehicle speed V and the steering torque t. Here, the magnitude of the assist torque Ta increases, for example, as the detected vehicle speed V decreases (decreases in speed) and decreases as the detected vehicle speed V increases (increases in speed). Is set.

そして、電子制御ユニット67は、アシストトルクTaを決定すると、この決定したアシストトルクTaに対応して電動モータ242を駆動させるための駆動電流を決定し、駆動回路69を駆動制御して決定した駆動電流を電動モータ242に供給する。このとき、電子制御ユニット67は、駆動回路69の電流検出器69aから電動モータ242に流れる駆動電流を入力し、駆動回路69をフィードバック制御する。これにより、電動モータ242は供給された駆動電流によって回転駆動し、電子制御ユニット67によって決定されたアシストトルクTaがステアリングメインシャフト21に対して伝達される。   When the electronic control unit 67 determines the assist torque Ta, the electronic control unit 67 determines a drive current for driving the electric motor 242 corresponding to the determined assist torque Ta, and drives the drive circuit 69 to determine the drive. Current is supplied to the electric motor 242. At this time, the electronic control unit 67 inputs a drive current flowing from the current detector 69 a of the drive circuit 69 to the electric motor 242 and performs feedback control on the drive circuit 69. As a result, the electric motor 242 is rotationally driven by the supplied drive current, and the assist torque Ta determined by the electronic control unit 67 is transmitted to the steering main shaft 21.

この通常状態において、車両が低速で走行している場合には、上述したように、電子制御ユニット67は大きなアシストトルクTaを決定する。これにより、電動モータ242がステアリングメインシャフト21に大きなアシストトルクTaを伝達するため、運転者が左右前輪FW1,FW2を転舵するために入力する操舵トルクtを大幅に軽減することができる。したがって、運転者は、操舵ハンドル1を小さな操舵トルクtによって回動操作することができ、大きな転舵角まで左右前輪FW1,FW2を極めて容易に転舵させることができる。   In this normal state, when the vehicle is traveling at a low speed, the electronic control unit 67 determines a large assist torque Ta as described above. Accordingly, since the electric motor 242 transmits a large assist torque Ta to the steering main shaft 21, the steering torque t input by the driver to steer the left and right front wheels FW1, FW2 can be greatly reduced. Therefore, the driver can turn the steering handle 1 with a small steering torque t, and can extremely easily steer the left and right front wheels FW1, FW2 up to a large turning angle.

また、通常状態において、車両が高速で走行している場合には、上述したように、電子制御ユニット67は、小さなアシストトルクTaを決定する。これにより、電動モータ242が小さなアシストトルクTaをステアリングメインシャフト21に伝達するため、運転者が左右前輪FW1,FW2を転舵させるために入力する操舵トルクtを比較的大きくすることができる。したがって、運転者は、比較的大きな操舵トルクtを入力しながら、言い換えれば、しっかりとした反力を知覚しながら操舵ハンドル1を回動操作できるため、操舵ハンドル1を安定して回動操作することができる。このように、通常状態においては、電動モータ242が駆動することによってアシストトルクTaが適切に付与されるため、運転者は車速Vに応じた適切な操舵トルクtで操舵ハンドル1を回動操作することができる。   In the normal state, when the vehicle is traveling at high speed, the electronic control unit 67 determines a small assist torque Ta as described above. Thus, since the electric motor 242 transmits a small assist torque Ta to the steering main shaft 21, the steering torque t input by the driver for turning the left and right front wheels FW1, FW2 can be made relatively large. Accordingly, the driver can rotate the steering handle 1 while inputting a relatively large steering torque t, in other words, while perceiving a firm reaction force, and thus can stably rotate the steering handle 1. be able to. As described above, in the normal state, the assist torque Ta is appropriately applied by driving the electric motor 242. Therefore, the driver rotates the steering handle 1 with an appropriate steering torque t according to the vehicle speed V. be able to.

さらに、通常状態においては、アッパーシャフト211に形成した直歯ギア211aとロアーシャフトに形成した直歯ギア212aとが噛み合った状態で維持される。これにより、運転者は、電動テレスコピック作動ユニット23を操作することにより、テレスコピックストローク範囲内で操舵ハンドル1を引き出したり押し込んだりして運転席に着座した自身と操舵ハンドル1との間の距離を適宜調整するためのテレスコピック操作を行うことができる。具体的には、運転者は、操舵ハンドル1の近傍に設けられた図示しないテレスコピック操作スイッチを操作することにより、操舵ハンドル1を変位させることができる。   Further, in a normal state, the straight gear 211a formed on the upper shaft 211 and the straight gear 212a formed on the lower shaft are maintained in mesh with each other. Accordingly, the driver operates the electric telescopic operation unit 23 to appropriately set the distance between the steering wheel 1 and the steering wheel 1 that is seated in the driver's seat by pulling out or pushing in the steering wheel 1 within the telescopic stroke range. Telescopic operation for adjustment can be performed. Specifically, the driver can displace the steering handle 1 by operating a telescopic operation switch (not shown) provided in the vicinity of the steering handle 1.

すなわち、運転者がテレスコピック操作スイッチを操作すると、電子制御ユニット67は、この操作状態に基づき、駆動回路68から電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231に対して電力を供給する。これにより、電動モータ231がねじ232を回転させることによってねじ232に螺着したナット233が相対的に軸方向に変位する。このように、ナット233がねじ232の軸方向に相対的に変位すると、ナット233が一体的に固着されたアッパーチューブ221はアッパーシャフト211とともに軸方向に変位する。これにより、アッパーシャフト211に組み付けられた操舵ハンドル1を適宜変位させることができる。   That is, when the driver operates the telescopic operation switch, the electronic control unit 67 supplies electric power from the drive circuit 68 to the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23 based on this operation state. Thereby, the nut 233 screwed to the screw 232 is relatively displaced in the axial direction when the electric motor 231 rotates the screw 232. Thus, when the nut 233 is relatively displaced in the axial direction of the screw 232, the upper tube 221 to which the nut 233 is integrally fixed is displaced in the axial direction together with the upper shaft 211. Thereby, the steering handle 1 assembled | attached to the upper shaft 211 can be displaced suitably.

一方、運転者がテレスコピック操作スイッチの操作を止めると、電子制御ユニット67は、駆動回路68を介して電動モータ231に供給する電力を遮断する。これにより、電動モータ231の回転駆動が停止し、ねじ232の回転も停止する。このように、ねじ232の回転が停止した状態では、螺着するナット233は、ねじ232との間における摩擦力の作用によって軸方向への変位が不能となり、アッパーチューブ221およびアッパーシャフト211の軸方向変位も不能とされる。したがって、電動モータ231が駆動していない状態すなわちテレスコピック操作後においては、操舵ハンドル1と運転者との間の距離が適切に維持される。   On the other hand, when the driver stops operating the telescopic operation switch, the electronic control unit 67 cuts off the electric power supplied to the electric motor 231 via the drive circuit 68. Thereby, the rotational drive of the electric motor 231 stops and the rotation of the screw 232 also stops. As described above, when the rotation of the screw 232 is stopped, the nut 233 to be screwed cannot be displaced in the axial direction due to the frictional force between the screw 232 and the shafts of the upper tube 221 and the upper shaft 211. Directional displacement is also impossible. Therefore, in a state where the electric motor 231 is not driven, that is, after a telescopic operation, the distance between the steering wheel 1 and the driver is appropriately maintained.

ここで、電動モータ231は、テレスコピックストローク範囲のうち、例えば、アッパーチューブ221(アッパーシャフト211および操舵ハンドル1)を最も車両前方側に変位させたとき(以下、この変位位置を車両前方側テレスコピックストロークエンドという)のモータ回転角θtを基準回転角として回転駆動する。また、テレスコモータ回転角センサ66は、この基準回転角からの電動モータ231の回転角をモータ回転角θtとして検出する。これにより、電子制御ユニット67は、テレスコモータ回転角センサ66によって検出される電動モータ231のモータ回転角θt(言い換えれば、電動モータ231の回転数)とねじ232のリード量とに基づいて、基準回転角に対応する車両前方側テレスコピックストロークエンドからのナット233の位置、すなわち、テレスコピックストローク量を把握する。そして、電子制御ユニット67は、運転者によってテレスコピック操作スイッチが操作されたときには、テレスコピックストローク量がテレスコピックストローク範囲内となるように、駆動回路68を介して電動モータ231の回転駆動を制御する。   Here, when the electric motor 231 displaces, for example, the upper tube 221 (the upper shaft 211 and the steering handle 1) in the telescopic stroke range to the most front side of the vehicle (hereinafter, this displacement position is referred to as the vehicle front side telescopic stroke). The motor rotation angle θt (referred to as an end) is rotationally driven with the reference rotation angle as a reference rotation angle. The telescopic motor rotation angle sensor 66 detects the rotation angle of the electric motor 231 from this reference rotation angle as the motor rotation angle θt. As a result, the electronic control unit 67 determines the reference based on the motor rotation angle θt of the electric motor 231 detected by the telescopic motor rotation angle sensor 66 (in other words, the rotation speed of the electric motor 231) and the lead amount of the screw 232. The position of the nut 233 from the vehicle front side telescopic stroke end corresponding to the rotation angle, that is, the telescopic stroke amount is grasped. The electronic control unit 67 controls the rotational drive of the electric motor 231 via the drive circuit 68 so that the telescopic stroke amount is within the telescopic stroke range when the driver operates the telescopic operation switch.

ところで、電子制御ユニット67は、例えば、各センサ61〜65の作動状態に異常が発生した場合には、フェールセーフの考えに従い、EPSユニット24の電動モータ242の駆動を停止させて、電動パワーステアリング装置の作動状態を通常状態からアシスト停止状態に移行させる。このように、通常状態からアシスト停止状態に移行すると、運転者は大きな操舵トルクtによって操舵ハンドル1を回動操作しなければならなくなる。このため、電子制御ユニット67(より詳しくは、CPU)は、アシスト停止状態であっても、操舵トルクtを軽減して運転者が容易に操舵ハンドル1を回動操作できるように、アッパーシャフト211のサンギア211aとロアーシャフト212の遊星ギア212bとを噛み合わせるべく、図4に示す減速比変更プログラムを実行する。以下、この減速比変更プログラムを詳細に説明する。   By the way, the electronic control unit 67 stops the driving of the electric motor 242 of the EPS unit 24 according to the fail-safe idea, for example, when an abnormality occurs in the operation state of each of the sensors 61 to 65, and the electric power steering. The operation state of the apparatus is shifted from the normal state to the assist stop state. As described above, when the assist state is shifted from the normal state, the driver has to rotate the steering handle 1 with a large steering torque t. For this reason, the electronic control unit 67 (more specifically, the CPU) reduces the steering torque t so that the driver can easily rotate the steering handle 1 even when the assist is stopped. In order to mesh the sun gear 211a and the planetary gear 212b of the lower shaft 212, a reduction ratio changing program shown in FIG. 4 is executed. Hereinafter, this reduction ratio changing program will be described in detail.

電子制御ユニット67は、運転者によって図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、所定の初期化プログラムを実行してから減速比変更プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。すなわち、電子制御ユニット67は、減速比変更プログラムの実行をステップS10にて開始し、ステップS11にて、車速センサ61、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、転舵角センサ64およびEPSモータ回転角センサ65によって検出された各検出値、具体的には、車速V、操舵トルクt、操舵角θ、転舵角δおよびモータ回転角θeを入力する。そして、電子制御ユニット67は、各センサ61〜65からそれぞれの検出値を入力すると、ステップS12に進む。   When an ignition switch (not shown) is turned on by the driver, the electronic control unit 67 executes a predetermined initialization program and then repeatedly executes a reduction ratio changing program every predetermined short time. That is, the electronic control unit 67 starts execution of the reduction ratio changing program in step S10, and in step S11, the vehicle speed sensor 61, the steering torque sensor 62, the steering angle sensor 63, the turning angle sensor 64, and the EPS motor rotation. Each detection value detected by the angle sensor 65, specifically, the vehicle speed V, the steering torque t, the steering angle θ, the turning angle δ, and the motor rotation angle θe are input. And if the electronic control unit 67 inputs each detection value from each sensor 61-65, it will progress to step S12.

ステップS12においては、電子制御ユニット67は、前記ステップS11にて入力した各検出値に基づき、各センサ61〜65が正常に作動しているか否かを判定する。すなわち、電子制御ユニット67は、例えば、入力した各検出値間の相関性に基づき、各センサ61〜65が正常に作動しているか否かを判定する。   In step S12, the electronic control unit 67 determines whether each sensor 61-65 is operating normally based on each detection value input in the said step S11. That is, the electronic control unit 67 determines whether or not each of the sensors 61 to 65 is operating normally based on, for example, the correlation between the input detection values.

このことを例示的に説明すると、電子制御ユニット67は、例えば、車速Vと車両に搭載された図示しない加速度センサによって検出された加速度とを比較することにより、車速センサ61が正常に作動しているか否かを判定する。すなわち、車両の左右方向における検出加速度がある程度大きな値であるときに車速Vが略「0」となっていれば、電子制御ユニット67は、車速センサ61の作動状態に異常が発生していると判定する。   For example, the electronic control unit 67 compares the vehicle speed V with an acceleration detected by an acceleration sensor (not shown) mounted on the vehicle, so that the vehicle speed sensor 61 operates normally. It is determined whether or not. In other words, if the vehicle speed V is substantially “0” when the detected acceleration in the left-right direction of the vehicle is a certain large value, the electronic control unit 67 indicates that an abnormality has occurred in the operating state of the vehicle speed sensor 61. judge.

また、電子制御ユニット67は、例えば、操舵トルクt、操舵角θ、転舵角δおよびモータ回転角θeを互いに比較することにより、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、転舵角センサ64およびEPSモータ回転角センサ65が正常に作動しているか否かを判定する。すなわち、車両が右方向に旋回している状態においては操舵トルクt、操舵角θ、転舵角δおよびモータ回転角θeがそれぞれ正の値となるべきところ、例えば、検出転舵角δが負の値となっていれば、電子制御ユニット67は、転舵角センサ64の作動状態に異常が発生していると判定する。   Further, the electronic control unit 67 compares the steering torque t, the steering angle θ, the turning angle δ, and the motor rotation angle θe with each other, for example, so that the steering torque sensor 62, the steering angle sensor 63, the turning angle sensor 64, and It is determined whether or not the EPS motor rotation angle sensor 65 is operating normally. That is, when the vehicle is turning rightward, the steering torque t, the steering angle θ, the turning angle δ, and the motor rotation angle θe should be positive values, for example, the detected turning angle δ is negative. If the value is, the electronic control unit 67 determines that an abnormality has occurred in the operating state of the turning angle sensor 64.

このように、電子制御ユニット67は、ステップS12において、車速センサ61、操舵トルクセンサ62、操舵角センサ63、転舵角センサ64およびEPSモータ回転角センサ65のうちのいずれかに異常が発生していれば「No」と判定して、ステップS13に進む。一方、電子制御ユニット67は、各センサ61〜65のいずれにも異常が発生していなければ「Yes」と判定して、ステップS23に進み、減速比変更プログラムの実行を一旦終了する。すなわち、各センサ61〜65が正常に作動して場合には、EPSユニット24の電動モータ242を駆動させて適切なアシストトルクTaを付与することができる。したがって、電子制御ユニット67は、電動パワーステアリング装置の作動状態を通常状態に維持するとともに、後述する電動テレスコピック作動ユニット23の作動を行わない。   Thus, in step S12, the electronic control unit 67 causes an abnormality in any of the vehicle speed sensor 61, the steering torque sensor 62, the steering angle sensor 63, the turning angle sensor 64, and the EPS motor rotation angle sensor 65. If it is, “No” is determined, and the process proceeds to step S13. On the other hand, if no abnormality has occurred in any of the sensors 61 to 65, the electronic control unit 67 determines “Yes”, proceeds to step S23, and temporarily ends the execution of the reduction ratio changing program. That is, when each of the sensors 61 to 65 operates normally, the electric motor 242 of the EPS unit 24 can be driven to apply an appropriate assist torque Ta. Therefore, the electronic control unit 67 maintains the operation state of the electric power steering device in the normal state and does not operate the electric telescopic operation unit 23 described later.

ここで、通常状態においては、上述したように、コラムチューブ22のアッパーチューブ221の軸方向変位範囲は、テレスコピックストローク範囲内に規制される。これにより、アッパーシャフト211の直歯ギア211aとロアーシャフト212の直歯ギア212aとが互いに同一の歯数Nsで噛み合った状態が維持される。このため、通常状態においては、アッパーシャフト211の回転数(入力側)に対するロアーシャフト212の回転数(出力側)の比としての減速比をαとすると、減速比αが「1」となる直結状態に維持される。   Here, in the normal state, as described above, the axial displacement range of the upper tube 221 of the column tube 22 is restricted within the telescopic stroke range. As a result, the state in which the straight gear 211a of the upper shaft 211 and the straight gear 212a of the lower shaft 212 are engaged with each other with the same number of teeth Ns is maintained. For this reason, in a normal state, when the reduction ratio as the ratio of the rotation speed (output side) of the lower shaft 212 to the rotation speed (input side) of the upper shaft 211 is α, the reduction ratio α is “1”. Maintained in a state.

すなわち、通常状態においては、アッパーシャフト211の回転に対してロアーシャフト212の回転は増減速されない。したがって、アッパーシャフト211とロアーシャフト212とが一体的に回転することにより、運転者は少ない操舵ハンドル1の回動操作量(回転角)によって左右前輪FW1,FW2を転舵させることができる。また、この場合には、運転者が操舵ハンドル1を介してアッパーシャフト211に入力した操舵トルクtは、直歯ギア211aから直歯ギア212aを介してロアーシャフト212に伝達される。   That is, in the normal state, the rotation of the lower shaft 212 is not increased or decreased with respect to the rotation of the upper shaft 211. Therefore, when the upper shaft 211 and the lower shaft 212 rotate integrally, the driver can steer the left and right front wheels FW1, FW2 with a small amount of rotation (rotation angle) of the steering handle 1. In this case, the steering torque t input by the driver to the upper shaft 211 via the steering handle 1 is transmitted from the straight gear 211a to the lower shaft 212 via the straight gear 212a.

ステップS13においては、電子制御ユニット67は、EPSユニット24の電動モータ242の駆動を停止させて、電動パワーステアリング装置の作動状態を通常状態からアシスト停止状態に移行させる。すなわち、電子制御ユニット67は、駆動回路69を制御して、電動モータ242への電力供給を遮断する。これにより、電動モータ242の駆動によるアシストトルクTaの付与がなくなり、電動パワーステアリング装置の作動状態がアシスト停止状態に移行する。そして、電子制御ユニット67は、電動モータ242の駆動を停止させると、ステップS14に進む。なお、このように電動モータ242への電力供給を遮断した状態においては、電動モータ242は、ステアリングメインシャフト21の回転すなわち運転者による操舵ハンドル1の回動操作に伴って自由に回転(所謂、連れ回り)するようになる。   In step S13, the electronic control unit 67 stops the driving of the electric motor 242 of the EPS unit 24, and shifts the operating state of the electric power steering device from the normal state to the assist stop state. That is, the electronic control unit 67 controls the drive circuit 69 to cut off the power supply to the electric motor 242. As a result, the application of the assist torque Ta due to the drive of the electric motor 242 is eliminated, and the operating state of the electric power steering device shifts to the assist stop state. And if the electronic control unit 67 stops the drive of the electric motor 242, it will progress to step S14. In the state where the electric power supply to the electric motor 242 is cut off as described above, the electric motor 242 rotates freely with the rotation of the steering main shaft 21, that is, the turning operation of the steering handle 1 by the driver (so-called It will come around.

ステップS14においては、電子制御ユニット67は、警報装置7の表示部71および音声出力部72を用いて、運転者にアシスト停止状態への移行を報知する。すなわち、電子制御ユニット67は、表示部71を作動させて、例えば、警告灯を点灯させたり、表示パネル内にアシスト停止状態に移行した旨のメッセージを表示させる。また、電子制御ユニット67は、音声出力部72を作動させて、例えば、警報音をスピーカから出力させたり、アシスト停止状態に移行した旨のメッセージを音声によってスピーカから出力させる。さらに、電子制御ユニット67は、アシスト停止状態への移行を報知した後、運転者に対して、安全に車両を停止させるように報知する。そして、電子制御ユニット67は、車両の安全な停止を促すと、ステップS15に進む。   In step S14, the electronic control unit 67 notifies the driver of the shift to the assist stop state using the display unit 71 and the audio output unit 72 of the alarm device 7. That is, the electronic control unit 67 operates the display unit 71 to turn on a warning lamp or display a message indicating that the assist stop state has been entered in the display panel, for example. Further, the electronic control unit 67 operates the audio output unit 72 to output, for example, an alarm sound from the speaker, or to output a message indicating that the assist stop state is entered from the speaker. Furthermore, after notifying the shift to the assist stop state, the electronic control unit 67 notifies the driver to stop the vehicle safely. When the electronic control unit 67 prompts a safe stop of the vehicle, the electronic control unit 67 proceeds to step S15.

ステップS15においては、電子制御ユニット67は、車両の走行挙動が安定する所定の車速以下、例えば、車速Vが略「0」となったか否かを判定する。すなわち、電子制御ユニット67は、運転者が前記ステップS14における報知に従って車両を停止させて車速センサ61によって検出された車速Vが略「0」であれば、「Yes」と判定してステップS16に進む。一方、未だ検出された車速Vが略「0」となっていなければ、電子制御ユニット67は「No」と判定し、検出された車速Vが略「0」となるまで繰り返しステップS15の判定処理を繰り返す。   In step S15, the electronic control unit 67 determines whether or not the vehicle speed V is equal to or lower than a predetermined vehicle speed at which the traveling behavior of the vehicle is stabilized, for example, the vehicle speed V is substantially “0”. That is, if the driver stops the vehicle according to the notification in step S14 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 61 is approximately “0”, the electronic control unit 67 determines “Yes” and proceeds to step S16. move on. On the other hand, if the detected vehicle speed V is not substantially “0”, the electronic control unit 67 determines “No” and repeats the determination process in step S15 until the detected vehicle speed V becomes approximately “0”. repeat.

ステップS16においては、電子制御ユニット67は、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231を正転駆動させて、テレスコピックストローク範囲のうち、アッパーチューブ221(アッパーシャフト211および操舵ハンドル1)を最も車両後方側(以下、この変位位置を車両後方側テレスコピックストロークエンドという)に向けて変位させる。すなわち、電子制御ユニット67は、駆動回路68から電動モータ231に対して電力を供給する。これにより、ねじ232に螺着したナット233が相対的に軸方向に変位し、アッパーチューブ221はアッパーシャフト211とともに車両後方側テレスコピックストロークエンドに向けて変位を開始する。そして、電子制御ユニット67は、駆動回路68を介して電動モータ231を正転駆動させると、ステップS17に進む。   In step S16, the electronic control unit 67 drives the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23 to rotate forward so that the upper tube 221 (the upper shaft 211 and the steering handle 1) is located at the rearmost side of the telescopic stroke range. (Hereafter, this displacement position is displaced toward the vehicle rear side telescopic stroke end). That is, the electronic control unit 67 supplies power from the drive circuit 68 to the electric motor 231. As a result, the nut 233 screwed to the screw 232 is relatively displaced in the axial direction, and the upper tube 221 starts to be displaced toward the vehicle rear side telescopic stroke end together with the upper shaft 211. Then, when the electronic control unit 67 drives the electric motor 231 to rotate forward via the drive circuit 68, the electronic control unit 67 proceeds to step S17.

ステップS17においては、電子制御ユニット67は、アッパーシャフト211が変位することにより、図5に示すサンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lが予め設定された所定距離Lo未満となるまで変位したか否かを判定する。以下、このことを具体的に説明する。   In step S17, the electronic control unit 67 is displaced until the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b shown in FIG. 5 is less than a predetermined distance Lo as the upper shaft 211 is displaced. It is determined whether or not. This will be specifically described below.

電子制御ユニット67は、上述したように、テレスコモータ回転角センサ66から電動モータ231のモータ回転角θtを入力することにより、車両前方側テレスコピックストロークエンドを基準としてナット233すなわちアッパーチューブ221およびアッパーシャフト211のテレスコピックストローク量を把握することができる。その結果、電子制御ユニット67は、車両前方側テレスコピックストロークエンドに対応するロアーシャフト212の直歯ギア212aにおける車両前方側の形成端部とアッパーシャフト211に形成されたサンギア211aの車両後方側の形成端部との間の距離Lsも把握することができる。一方、図5に示すように、車両前方側テレスコピックストロークエンド、言い換えれば、ロアーシャフト212の直歯ギア212aにおける車両前方側の形成端部と遊星ギア212bにおける車両前方側の形成端部との間の距離Laは予め設定される規定値である。このため、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lを(La−Ls)に従って計算することができる。   As described above, the electronic control unit 67 inputs the motor rotation angle θt of the electric motor 231 from the telescopic motor rotation angle sensor 66, so that the nut 233, that is, the upper tube 221 and the upper shaft are referenced with respect to the vehicle front side telescopic stroke end. The telescopic stroke amount 211 can be grasped. As a result, the electronic control unit 67 forms a vehicle front side formation end portion of the straight gear 212a of the lower shaft 212 corresponding to the vehicle front side telescopic stroke end and a vehicle rear side formation of the sun gear 211a formed on the upper shaft 211. The distance Ls between the ends can also be grasped. On the other hand, as shown in FIG. 5, the front telescopic stroke end of the vehicle, in other words, between the formation end of the straight gear 212a of the lower shaft 212 on the vehicle front side and the formation end of the planetary gear 212b on the vehicle front side. The distance La is a predetermined value set in advance. For this reason, the electronic control unit 67 can calculate the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b according to (La−Ls).

このことに基づき、電子制御ユニット67は、テレスコモータ回転角センサ66から電動モータ231のモータ回転角θtを入力し、同入力したモータ回転角θtに基づいてサンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lを計算する。そして、電子制御ユニット67は、距離Lが所定の距離Lo以上であれば「No」と判定し、距離Lが所定の距離Lo未満となるまで繰り返し、ステップS16およびステップS17を実行する。一方、電子制御ユニット67は、距離Lが所定の距離Lo未満となれば、「Yes」と判定してステップS18に進む。   Based on this, the electronic control unit 67 inputs the motor rotation angle θt of the electric motor 231 from the telescopic motor rotation angle sensor 66, and between the sun gear 211a and the planetary gear 212b based on the input motor rotation angle θt. The distance L is calculated. The electronic control unit 67 determines “No” if the distance L is equal to or greater than the predetermined distance Lo, and repeats steps S16 and S17 until the distance L becomes less than the predetermined distance Lo. On the other hand, if the distance L is less than the predetermined distance Lo, the electronic control unit 67 determines “Yes” and proceeds to step S18.

ステップS18においては、電子制御ユニット67は、前記ステップS13にて駆動を停止させたEPSユニット24の電動モータ242に対して駆動回路69を介して再び電力を供給し、電動モータ242を一時的に微小量だけ正転駆動および逆転駆動させる。すなわち、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lが所定の距離Lo未満である状態、言い換えれば、サンギア211aが遊星ギア212bと噛み合う位置に到達する直前に、電動モータ242を微小量だけ正転駆動および逆転駆動させて、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯とが互いに噛み合う歯位置を調整する。なお、この場合においても、電子制御ユニット67は、駆動回路68を介して電動モータ231に電力供給を継続していて、サンギア211aが遊星ギア212bに近接する方向に変位していることはいうまでもない。そして、電子制御ユニット67は、ステップS19に進む。   In step S18, the electronic control unit 67 supplies power again to the electric motor 242 of the EPS unit 24 whose driving is stopped in step S13 via the drive circuit 69, and temporarily turns the electric motor 242 on. Drive forward and reverse by a minute amount. In other words, the electronic control unit 67 is in a state where the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b is less than the predetermined distance Lo, in other words, immediately before the sun gear 211a reaches a position where it engages with the planetary gear 212b. The 242 is driven forward and backward by a minute amount to adjust the tooth position where the straight tooth of the sun gear 211a and the straight tooth of the planetary gear 212b mesh with each other. Even in this case, the electronic control unit 67 continues to supply power to the electric motor 231 via the drive circuit 68, and it goes without saying that the sun gear 211a is displaced in the direction close to the planetary gear 212b. Nor. Then, the electronic control unit 67 proceeds to step S19.

ステップS19においては、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとが互いに噛み合ったか否かを判定する。以下、この判定を具体的に説明する。   In step S19, the electronic control unit 67 determines whether or not the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged with each other. Hereinafter, this determination will be specifically described.

この実施形態においては、電子制御ユニット67は、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231に流れる駆動電流の変化に基づいてサンギア211aと遊星ギア212bとが互いに噛み合ったか否かを判定する。すなわち、図6に示すように、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致していない場合には歯同士が互いに噛み合うことが可能であるため、サンギア211aは遊星ギア212bと噛み合った状態で軸方向に変位することができる。これにより、アッパーチューブ221およびナット233も軸方向に変位することができるため、電動モータ242はスムーズに回転駆動し同モータ242に流れる駆動電流は一定となる。   In this embodiment, the electronic control unit 67 determines whether or not the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged with each other based on a change in drive current flowing through the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23. That is, as shown in FIG. 6, when the straight teeth of the sun gear 211a and the straight teeth of the planetary gear 212b do not match, the teeth can mesh with each other, so that the sun gear 211a is connected to the planetary gear 212b. And can be displaced in the axial direction. Thereby, since the upper tube 221 and the nut 233 can also be displaced in the axial direction, the electric motor 242 is driven to rotate smoothly, and the drive current flowing through the motor 242 is constant.

一方、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致している場合には歯同士が当接するため、サンギア211aは軸方向に変位することができなくなる。このため、アッパーチューブ221およびナット233も軸方向に変位することができないため、電動モータ242の回転駆動が阻害されるとともに同モータ242に流れる駆動電流が増大する。   On the other hand, when the tooth positions of the direct teeth of the sun gear 211a and the planetary gear 212b coincide with each other, the teeth contact each other, so that the sun gear 211a cannot be displaced in the axial direction. For this reason, since the upper tube 221 and the nut 233 cannot be displaced in the axial direction, the rotational drive of the electric motor 242 is inhibited and the drive current flowing through the motor 242 increases.

このため、電子制御ユニット67は、テレスコ回転角センサ66によって検出された電動モータ231のモータ回転角θt(回転数に対応)を入力するとともに、電流検出器68aによって検出された電動モータ231に流れる駆動電流を入力する。そして、電子制御ユニット67は、図6に示した変化特性に基づき、入力したモータ回転角θtの変化に対して入力した駆動電流が増大していれば「No」と判定してステップS20に進む。ステップS20においては、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lが所定の距離Loとなるまで電動モータ231を逆転駆動させる。そして、電子制御ユニット67は、ステップS18およびステップS19を実行する。   For this reason, the electronic control unit 67 inputs the motor rotation angle θt (corresponding to the number of rotations) of the electric motor 231 detected by the telescopic rotation angle sensor 66 and flows to the electric motor 231 detected by the current detector 68a. Input drive current. Then, based on the change characteristics shown in FIG. 6, the electronic control unit 67 determines “No” if the input drive current increases with respect to the change in the input motor rotation angle θt, and proceeds to step S20. . In step S20, the electronic control unit 67 drives the electric motor 231 in the reverse direction until the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b becomes a predetermined distance Lo. And the electronic control unit 67 performs step S18 and step S19.

一方、電子制御ユニット67は、図6に示した変化特性に基づき、入力したモータ回転角θtの変化に対して入力した駆動電流が一定であれば「Yes」と判定してステップS21に進む。ステップS21においては、電子制御ユニット67は、駆動回路69を介した電動モータ242への電力供給を遮断し、同電動モータ242の正転駆動および逆転駆動を停止させる。すなわち、この場合には、サンギア211aおよび遊星ギア212bの歯同士が一致しておらずサンギア211aと遊星ギア212bとが適切に噛み合った状態である。したがって、電子制御ユニット67は、EPSユニット24の電動モータ242の回転駆動を再び停止させた状態に維持する。そして、電子制御ユニット67は、電動モータ242の回転駆動を停止させると、ステップS22に進む。   On the other hand, based on the change characteristic shown in FIG. 6, the electronic control unit 67 determines “Yes” if the input drive current is constant with respect to the input change in the motor rotation angle θt, and proceeds to step S21. In step S <b> 21, the electronic control unit 67 interrupts the power supply to the electric motor 242 via the drive circuit 69 and stops the forward rotation drive and the reverse rotation drive of the electric motor 242. In other words, in this case, the teeth of the sun gear 211a and the planetary gear 212b do not coincide with each other, and the sun gear 211a and the planetary gear 212b are properly meshed with each other. Therefore, the electronic control unit 67 keeps the rotational drive of the electric motor 242 of the EPS unit 24 stopped again. And if the electronic control unit 67 stops the rotational drive of the electric motor 242, it will progress to step S22.

ステップS22においては、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとが適切に噛み合う位置として予め設定された位置までアッパーチューブ221(アッパーシャフト211)が変位するように、電動モータ231を正転駆動させる。そして、電子制御ユニット67は、アッパーチューブ221(アッパーシャフト211)を予め設定された位置まで変位させると、ステップS23にて、減速比変更プログラムの実行を終了する。   In step S22, the electronic control unit 67 normally rotates the electric motor 231 so that the upper tube 221 (upper shaft 211) is displaced to a position set in advance as a position where the sun gear 211a and the planetary gear 212b appropriately mesh with each other. Drive. Then, when the electronic control unit 67 displaces the upper tube 221 (upper shaft 211) to a preset position, in step S23, the execution of the reduction ratio changing program is terminated.

このように、テレスコピックストローク範囲を超えて、サンギア211aと遊星ギア212bとが適切に噛み合った状態では、図7に示すように、サンギア211a、遊星ギア212bおよびリングギア222aからなる遊星ギア機構によって、操舵ハンドル1の回転、すなわち、アッパーシャフト211の回転は減速されて、ロアーシャフト212に伝達される。したがって、運転者が操舵ハンドル1を介してアッパーシャフト211に入力する操舵トルクtは、サンギア211aから遊星ギア212bを介してロアーシャフト212に伝達されるようになるため、大幅に軽減される。   Thus, in a state where the sun gear 211a and the planetary gear 212b are appropriately meshed beyond the telescopic stroke range, as shown in FIG. 7, the planetary gear mechanism including the sun gear 211a, the planetary gear 212b, and the ring gear 222a The rotation of the steering handle 1, that is, the rotation of the upper shaft 211 is decelerated and transmitted to the lower shaft 212. Therefore, the steering torque t input by the driver to the upper shaft 211 via the steering handle 1 is transmitted from the sun gear 211a to the lower shaft 212 via the planetary gear 212b, and thus is greatly reduced.

具体的に説明すると、リングギア222aが一体的に形成されるロアーチューブ222は、上述したように、車体に対して回転不能に固定されている。したがって、遊星ギア機構のうち、リングギア222aは回転しない固定ギアとなる。これにより、運転者による操舵ハンドル1の回動操作に伴ってサンギア211aが回転すると、遊星ギア212bが自転および公転して、遊星キャリアであるロアーシャフト212がアッパーシャフト211と同一方向にて軸周りに回転する。したがって、この場合は、サンギア211aが入力ギアとなり、リングギア222aに噛み合って自転および公転する遊星ギア212bが出力ギアとなる。   Specifically, as described above, the lower tube 222 in which the ring gear 222a is integrally formed is fixed to the vehicle body so as not to rotate. Therefore, in the planetary gear mechanism, the ring gear 222a is a fixed gear that does not rotate. As a result, when the sun gear 211a rotates in accordance with the turning operation of the steering handle 1 by the driver, the planetary gear 212b rotates and revolves, and the lower shaft 212 as the planet carrier rotates about the axis in the same direction as the upper shaft 211. Rotate to. Therefore, in this case, the sun gear 211a serves as an input gear, and the planetary gear 212b that rotates and revolves by meshing with the ring gear 222a serves as an output gear.

このため、減速比αは、サンギア211aの歯数Nsとリングギア222aの歯数Nrを用いて、下記式1に示すように表すことができる。
α=(Ns+Nr)/Ns …式1
この式1によれば、減速比αは「1」よりも大きくなる、言い換えれば、アッパーシャフト211の回転数は、減速されてロアーシャフト212に伝達される。したがって、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合った状態においては、左右前輪FW1,FW2を転舵させるために必要な操舵トルクtを小さくすることができる。したがって、アシスト停止状態であっても、運転者は、比較的容易に左右前輪FW1,FW2を転舵させることができる。
For this reason, the reduction ratio α can be expressed as shown in the following formula 1, using the number of teeth Ns of the sun gear 211a and the number of teeth Nr of the ring gear 222a.
α = (Ns + Nr) / Ns Equation 1
According to Equation 1, the reduction ratio α is greater than “1”. In other words, the rotational speed of the upper shaft 211 is reduced and transmitted to the lower shaft 212. Therefore, in the state where the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged with each other, the steering torque t required for turning the left and right front wheels FW1, FW2 can be reduced. Therefore, even in the assist stop state, the driver can steer the left and right front wheels FW1, FW2 relatively easily.

以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、EPSユニット24がアシストトルクTa(補助力)を付与する通常状態においては、アッパーシャフト211に形成した直歯ギア211aとロアーシャフト212に形成した直歯ギア212aとが互いに噛み合って減速比αが「1」となる状態、すなわち、アッパーシャフト211とロアーシャフト212とが直結状態となる。これにより、運転者は、操舵ハンドル1を介して入力する操舵トルクtとEPSユニット24によって付与されるアシストトルクTaとによって左右前輪FW1,FW2を転舵させることができる。   As can be understood from the above description, according to the present embodiment, in the normal state where the EPS unit 24 applies the assist torque Ta (auxiliary force), the straight gear 211a and the lower shaft 212 formed on the upper shaft 211. In this state, the reduction gear ratio α becomes “1”, that is, the upper shaft 211 and the lower shaft 212 are directly connected. Accordingly, the driver can steer the left and right front wheels FW1 and FW2 by the steering torque t input via the steering handle 1 and the assist torque Ta applied by the EPS unit 24.

一方、EPSユニット24がアシストトルクTaを付与しないアシスト停止状態(補助力付与停止状態)においては、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231を駆動させてアッパーシャフト211とロアーシャフト212とを軸方向にテレスコピックストローク範囲を超えて相対的に変位させることにより、アッパーシャフト211に形成した直歯ギア211a(サンギア211a)とロアーシャフト212に組み付けた遊星ギア212bとが互いに噛み合って減速比αを「1」よりも大きな状態とすることができる。   On the other hand, in the assist stop state where the EPS unit 24 does not apply the assist torque Ta (assist force application stop state), the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23 is driven to move the upper shaft 211 and the lower shaft 212 in the axial direction. By relatively displacing beyond the telescopic stroke range, the straight gear 211a (sun gear 211a) formed on the upper shaft 211 and the planetary gear 212b assembled to the lower shaft 212 are engaged with each other, so that the reduction ratio α is “1”. Can be in a larger state.

このとき、電子制御ユニット67は、サンギア211aと遊星ギア212bとを噛み合わせるに当たり、アシスト停止状態に移行した後であっても、EPSユニット24の電動モータ242を一時的に駆動させてサンギア211aと遊星ギア212bとを相対的に微小量だけ回転させ、互いに噛み合う歯位置を調整することができる。また、電子制御ユニット67は、電動テレスコピック作動ユニット23を構成する電動モータ231のモータ回転角θtに対する駆動電流の変化に基づいて、サンギア211aと遊星ギアbとが噛み合った状態であるか否かを判定することができる。さらに、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合っていないと判定されたときには、電子制御ユニット67は、引き続き電動モータ242微小量だけ作動させることによって、入力ギアと第2ギアとが噛み合う歯位置を調整することができる。   At this time, when the electronic control unit 67 meshes the sun gear 211a and the planetary gear 212b, the electric motor 242 of the EPS unit 24 is temporarily driven to move the sun gear 211a and the planetary gear 212b to the sun gear 211a. By rotating the planetary gear 212b by a relatively small amount, it is possible to adjust the positions of the teeth meshing with each other. Further, the electronic control unit 67 determines whether or not the sun gear 211a and the planetary gear b are in mesh with each other based on the change in the drive current with respect to the motor rotation angle θt of the electric motor 231 constituting the electric telescopic operation unit 23. Can be determined. Further, when it is determined that the sun gear 211a and the planetary gear 212b are not meshed with each other, the electronic control unit 67 continuously operates the electric motor 242 by a minute amount to adjust the tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other. can do.

これにより、サンギア211aと遊星ギア212bとを確実に噛み合わせることができ、アッパーシャフト211の回転数に対してロアーシャフト212の回転数を減速することができる。その結果、左右前輪FW1,FW2を転舵させるために必要な操舵トルクtを軽減することができる。したがって、アシスト停止状態であっても、運転者は操舵ハンドル1を介して入力する操舵トルクtのみで容易に左右前輪FW1,FW2を転舵させることができて、良好な操作性を確保することができる。   Thereby, the sun gear 211a and the planetary gear 212b can be reliably meshed, and the rotational speed of the lower shaft 212 can be reduced with respect to the rotational speed of the upper shaft 211. As a result, the steering torque t required to steer the left and right front wheels FW1, FW2 can be reduced. Accordingly, even in the assist stop state, the driver can easily steer the left and right front wheels FW1, FW2 with only the steering torque t input via the steering handle 1, and ensure good operability. Can do.

また、ロアーシャフト212の直歯ギア212aを所定の長さに形成することができるため、通常状態においては、運転者と操舵ハンドル1との間の距離を適宜調節する、所謂、テレスコピック操作も可能となる。また、減速比αを大きな値に変更できる遊星ギア212bを採用することにより、構造を簡略化することができて、大幅に小型化することができる。さらに、遊星ギア212bに噛み合うリングギア222aとサンギア211aとの歯数差(Nr−Ns)、言い換えれば、リングギア222aの内径寸法とサンギア211aの外径寸法とを適宜設定することにより、極めて容易に「1」よりも大きな減速比αを設定することができる。したがって、アシスト停止状態において、運転者が入力する操舵トルクtを適切に軽減することができる。   In addition, since the straight gear 212a of the lower shaft 212 can be formed to a predetermined length, so-called telescopic operation in which the distance between the driver and the steering handle 1 is appropriately adjusted in a normal state is also possible. It becomes. In addition, by adopting the planetary gear 212b that can change the reduction ratio α to a large value, the structure can be simplified and the size can be greatly reduced. Furthermore, the number of teeth (Nr−Ns) between the ring gear 222a and the sun gear 211a meshing with the planetary gear 212b, in other words, by appropriately setting the inner diameter dimension of the ring gear 222a and the outer diameter dimension of the sun gear 211a, is extremely easy. It is possible to set a reduction ratio α larger than “1”. Therefore, the steering torque t input by the driver can be appropriately reduced in the assist stop state.

上記実施形態においては、ステップS19において、電子制御ユニット67が電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231のモータ回転角θtに対する駆動電流の変化に基づいて、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合ったか否かを判定するように実施した。これに対して、電動モータ231の駆動量すなわちサンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lの時間変化に基づいて、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合ったか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第1変形例を説明するが、上記実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   In the above embodiment, in step S19, whether or not the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged with each other based on the change of the drive current with respect to the motor rotation angle θt of the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23 in the electronic control unit 67. It carried out to judge. On the other hand, based on the driving amount of the electric motor 231, that is, the time change of the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b, it is determined whether or not the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged. It is also possible. Hereinafter, although this 1st modification is demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

この第1変形例においても、電子制御ユニット67は、上記実施形態と同様に、図4に示した減速比変更プログラムを実行する。ただし、この第1変形例においては、前記ステップS19における処理内容が若干異なる。すなわち、電子制御ユニット67は、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231に設けられたテレスコモータ回転角センサ66からモータ回転角θtを入力し、サンギア211aと遊星ギア212bとの間の距離Lを計算する。   Also in the first modification, the electronic control unit 67 executes the reduction ratio changing program shown in FIG. 4 as in the above embodiment. However, in the first modification, the processing content in step S19 is slightly different. That is, the electronic control unit 67 inputs the motor rotation angle θt from the telescopic motor rotation angle sensor 66 provided in the electric motor 231 of the electric telescopic operation unit 23, and calculates the distance L between the sun gear 211a and the planetary gear 212b. To do.

ここで、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致していない場合には、上述したように、歯同士が互いに噛み合うことが可能であるため、距離Lは時間の経過とともに一様に減少する。一方、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致している場合には、歯同士が当接するため、図8に示すように、距離Lは時間の経過に対して一定値となって変化しない。   Here, when the tooth positions of the direct teeth of the sun gear 211a and the planetary gear 212b do not match, as described above, the teeth can mesh with each other. It decreases uniformly with. On the other hand, when the tooth position of the direct tooth of the sun gear 211a and the direct tooth of the planetary gear 212b match, the teeth come into contact with each other, so that the distance L is constant over time as shown in FIG. It does not change as a value.

このことに基づき、電子制御ユニット67は、計算した距離Lが時間の経過とともに一様に減少していればステップS19にて「Yes」と判定し、上述した実施形態と同様に、ステップS21以降の各ステップ処理を実行する。一方、計算した距離Lが時間の経過に対して変化しなければステップS19にて「No」と判定し、上述した実施形態と同様に、ステップS20を実行する。そして、計算した距離Lが時間の経過とともに一様に減少するまで、繰り返しステップS18からステップS20までの各処理を実行する。   Based on this, the electronic control unit 67 determines “Yes” in step S19 if the calculated distance L decreases uniformly with the passage of time, and after step S21 as in the above-described embodiment. Each step process is executed. On the other hand, if the calculated distance L does not change with the passage of time, “No” is determined in step S19, and step S20 is executed as in the above-described embodiment. And each process from step S18 to step S20 is repeatedly performed until the calculated distance L decreases uniformly with the passage of time.

したがって、この第1変形例においても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。   Therefore, also in this first modified example, the same effect as in the above embodiment can be expected.

また、上記実施形態および第1変形例においては、電動テレスコピック作動ユニット23の電動モータ231の作動状態に基づき、図4に示した減速比変更プログラムにおけるステップS19にてサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合ったか否かを判定するように実施した。これに対して、ステップS18にて一時的に作動させるEPSユニット24の電動モータ242の作動状態に基づいて、電子制御ユニット67がステップS19にてサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合ったか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第2変形例を詳細に説明するが、上記実施形態および第1変形例と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   In the above embodiment and the first modification, the sun gear 211a and the planetary gear 212b are changed in step S19 in the reduction ratio changing program shown in FIG. 4 based on the operating state of the electric motor 231 of the electric telescopic operating unit 23. It carried out so that it might be judged whether it was meshing. On the other hand, based on the operating state of the electric motor 242 of the EPS unit 24 that is temporarily operated in step S18, the electronic control unit 67 determines whether or not the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged in step S19. It is also possible to carry out such a determination. Hereinafter, although this 2nd modification is demonstrated in detail, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said embodiment and 1st modification, and the detailed description is abbreviate | omitted.

この第2変形例においても、電子制御ユニット67は、上記実施形態と同様に、図4に示した減速比変更プログラムを実行する。ただし、この第2変形例においては、前記ステップS19における処理内容が若干異なる。すなわち、電子制御ユニット67は、前記ステップS18にて微小量だけ正転駆動および逆転駆動するEPSユニット24の電動モータ242に設けられたEPSモータ回転角センサ65からモータ回転角θeを入力する。   Also in the second modification, the electronic control unit 67 executes the reduction ratio changing program shown in FIG. 4 as in the above embodiment. However, in the second modification, the processing contents in step S19 are slightly different. That is, the electronic control unit 67 inputs the motor rotation angle θe from the EPS motor rotation angle sensor 65 provided in the electric motor 242 of the EPS unit 24 that performs forward rotation and reverse rotation by a minute amount in the step S18.

ここで、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致していない場合には、上述したように、歯同士が互いに噛み合うことが可能である。このため、電動モータ242が正転駆動および逆転駆動した場合には、図9に示すように、モータ回転角θeの時間変化は、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合う前後において同様に変化する。一方、サンギア211aの直歯と遊星ギア212bの直歯の歯位置が一致している場合には、歯同士が当接するため、電動モータ242のスムーズな正転駆動および逆転駆動が阻害されて、図9に太線で示すように、モータ回転角θeの時間変化は、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合う前後において大きく異なる。   Here, when the tooth positions of the direct teeth of the sun gear 211a and the planetary gear 212b do not match, the teeth can mesh with each other as described above. For this reason, when the electric motor 242 is driven forward and backward, as shown in FIG. 9, the time change of the motor rotation angle θe changes similarly before and after the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged. On the other hand, when the tooth positions of the direct teeth of the sun gear 211a and the planetary gear 212b coincide, the teeth come into contact with each other, so that the smooth forward drive and reverse drive of the electric motor 242 are inhibited, As shown by a thick line in FIG. 9, the time change of the motor rotation angle θe is greatly different before and after the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged.

このことに基づき、電子制御ユニット67は、入力したモータ回転角θeの時間変化状態がサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合う前後で変化していなければステップS19にて「Yes」と判定し、上述した実施形態と同様に、ステップS21以降の各ステップ処理を実行する。一方、入力したモータ回転角θeの時間変化状態がサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合う前後で変化していればステップS19にて「No」と判定し、上述した実施形態と同様に、ステップS20を実行する。そして、計算した距離Lが時間の経過とともに一様に減少するまで、繰り返しステップS18からステップS20までの各処理を実行する。   Based on this, the electronic control unit 67 determines “Yes” in step S19 if the time change state of the input motor rotation angle θe has not changed before and after the sun gear 211a and the planetary gear 212b mesh with each other. As in the embodiment described above, each step processing after step S21 is executed. On the other hand, if the time change state of the input motor rotation angle θe is changed before and after the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged, it is determined as “No” in step S19, and similarly to the above-described embodiment, step S20 is performed. Execute. And each process from step S18 to step S20 is repeatedly performed until the calculated distance L decreases uniformly with the passage of time.

このように、この第2変形例においても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。   Thus, also in this second modification, the same effect as in the above embodiment can be expected.

なお、この第2変形例においては、EPSユニット24の電動モータ242のモータ回転角θeの時間変化状態に基づいて、サンギア211aと遊星ギア212bとの噛み合せを判定するように実施した。ところで、モータ回転角θeの時間変化状態が変化する状況では、電動モータ242に流れる駆動電流も変化する。このため、例えば、駆動回路69の電流検出器69aによって検出される電動モータ242の駆動電流変化に基づいて、電子制御ユニット67がサンギア211aと遊星ギア212bとの噛み合せを判定するように実施することも可能である。   In the second modification, the engagement between the sun gear 211a and the planetary gear 212b is determined based on the time change state of the motor rotation angle θe of the electric motor 242 of the EPS unit 24. Incidentally, in a situation where the time change state of the motor rotation angle θe changes, the drive current flowing through the electric motor 242 also changes. For this reason, for example, the electronic control unit 67 determines that the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged based on a change in the drive current of the electric motor 242 detected by the current detector 69a of the drive circuit 69. Is also possible.

この場合には、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合った状態では、電動モータ242がスムーズに正転駆動および逆転駆動することができるため、同モータ241に流れる駆動電流の絶対値は一定となる。一方、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合わない状態では、電動モータ242がスムーズに正転駆動および逆転駆動することができないため、同モータ241に流れる駆動電流の絶対値は増大する。   In this case, when the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged with each other, the electric motor 242 can smoothly perform forward rotation and reverse rotation, so that the absolute value of the drive current flowing through the motor 241 is constant. . On the other hand, in a state where the sun gear 211a and the planetary gear 212b do not mesh with each other, the electric motor 242 cannot smoothly perform forward rotation and reverse rotation, and thus the absolute value of the drive current flowing through the motor 241 increases.

したがって、電子制御ユニット67が、ステップS19にて、電流検出器69aからの駆動電流に基づいて、サンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合ったか否かを判定することができるため、この場合においても上記実施形態と同様の効果が期待できる。   Therefore, in step S19, the electronic control unit 67 can determine whether the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged based on the drive current from the current detector 69a. The same effect as the embodiment can be expected.

本発明の実施にあたっては、上記実施形態および第1,2変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment and the first and second modifications, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態および各変形例においては、ロアーシャフト212に対してアッパーシャフト211を車室側に引き出すことにより、言い換えれば、ステアリングメインシャフト21が伸長することにより、直歯ギア211a(サンギア211a)が直歯ギア212aと噛み合う状態から遊星ギア212bと噛み合う状態に切り替わるように実施した。すなわち、上記各実施形態においては、中空状のロアーチューブ212の内面側略中央から上端に向けて直歯ギア212aを形成し、ロアーチューブ212の上端部近傍に遊星ギア212bを組み付けて実施した。   For example, in the above-described embodiment and each modification, by pulling the upper shaft 211 toward the passenger compartment side with respect to the lower shaft 212, in other words, by extending the steering main shaft 21, the straight gear 211a (sun gear 211a ) Is switched from a state of meshing with the direct gear 212a to a state of meshing with the planetary gear 212b. That is, in each of the above embodiments, the straight gear 212a is formed from the substantially inner center of the hollow lower tube 212 toward the upper end, and the planetary gear 212b is assembled in the vicinity of the upper end portion of the lower tube 212.

これに対して、例えば、図10に示すように、ロアーシャフト212における直歯ギア212aと遊星ギア212bの配置を逆にして、より詳しくは、ロアーチューブ212の内面側略中央に遊星ギア212bを組み付け、ロアーチューブ212の上端部近傍に直歯ギア212aを形成して実施することも可能である。なお、この場合には、ロアーチューブ222に一体的に形成されるリングギア222aは、遊星ギア212bの配置変更に合せて配置されることはいうまでもない。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 10, the arrangement of the straight gear 212a and the planetary gear 212b on the lower shaft 212 is reversed, and more specifically, the planetary gear 212b is arranged at the center of the inner surface of the lower tube 212. It is also possible to assemble and form a straight gear 212a near the upper end of the lower tube 212. In this case, it goes without saying that the ring gear 222a formed integrally with the lower tube 222 is arranged in accordance with the arrangement change of the planetary gear 212b.

このように直歯212aと遊星ギア212bを配置することにより、操舵ハンドル1を車室側から押し込むことによって、言い換えれば、ステアリングメインシャフト21が収縮することによって、直歯ギア211a(サンギア211a)が直歯ギア212aと噛み合う状態から遊星ギア212bと噛み合う状態に切り替えることができる。   By arranging the straight tooth 212a and the planetary gear 212b in this way, the straight tooth gear 211a (sun gear 211a) is moved by pushing the steering handle 1 from the passenger compartment side, in other words, by contracting the steering main shaft 21. The state of meshing with the direct gear 212a can be switched to the state of meshing with the planetary gear 212b.

また、上記実施形態および各変形例においては、電子制御ユニット67がステップS15にて車両の車速Vが略「0」すなわち所定の車速以下となっているか否かを判定し、ステップS17にて電動モータ231を回転駆動してアッパーチューブ221およびアッパーシャフト211の変位を開始するように実施した。この場合、車両の走行挙動が安定する状態、例えば、車両が直進状態にあるか否かを判定して、アッパーチューブ221およびアッパーシャフト211の変位を開始するように実施することも可能である。   In the above embodiment and each modification, the electronic control unit 67 determines in step S15 whether or not the vehicle speed V of the vehicle is substantially “0”, that is, a predetermined vehicle speed or less. The motor 231 was rotationally driven to start the displacement of the upper tube 221 and the upper shaft 211. In this case, it is also possible to determine whether the running behavior of the vehicle is stable, for example, whether the vehicle is in a straight traveling state, and start the displacement of the upper tube 221 and the upper shaft 211.

この場合には、電子制御ユニット67は、前記ステップS15における車速判定処理に代えて、例えば、操舵角センサ63によって検出された操舵角θが略「0」であるか否かを判定するようにするとよい。これによっても、アッパーシャフト211とロアーシャフト212との回転方向における相対的な動きが小さい状態で直歯ギア211a(サンギア211a)と遊星ギア212bとを噛み合せることができるため、より確実に減速比αを大きくすることができる。   In this case, the electronic control unit 67 determines whether or not the steering angle θ detected by the steering angle sensor 63 is substantially “0”, for example, instead of the vehicle speed determination process in step S15. Good. Also by this, the direct gear 211a (sun gear 211a) and the planetary gear 212b can be meshed with each other in a state where the relative movement in the rotational direction of the upper shaft 211 and the lower shaft 212 is small. α can be increased.

また、上記実施形態および各変形例においては、ステップS18にてEPSユニット24の電動モータ242を微小量だけ正逆駆動させた状態とし、ステップS19にてサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合っているか否かを判定するように実施した。しかし、例えば、ステップS19にてサンギア211aと遊星ギア212bとが噛み合っていないと判定された後に、EPSユニット24の電動モータ242を微小量だけ正逆駆動させて、サンギア211aと遊星ギア212bとの歯位置を調整するようにしてもよい。   In the above embodiment and each modification, the electric motor 242 of the EPS unit 24 is driven forward and backward by a minute amount in step S18, and whether the sun gear 211a and the planetary gear 212b are engaged in step S19. It was carried out to determine whether or not. However, for example, after it is determined in step S19 that the sun gear 211a and the planetary gear 212b are not engaged with each other, the electric motor 242 of the EPS unit 24 is driven forward and reverse by a minute amount so that the sun gear 211a and the planetary gear 212b The tooth position may be adjusted.

また、上記実施形態および各変形例においては、ステアリングギア5にラックアンドピニオン式を採用して実施したが、例えば、ボールねじ機構を採用して実施してもよい。   Moreover, in the said embodiment and each modification, although implemented using the rack and pinion type for the steering gear 5, you may implement using a ball screw mechanism, for example.

さらに、上記実施形態においては、運転者の操舵トルクtを低減するためのアシストトルクTaを付与するEPSユニット24を備えた電動パワーステアリング装置を採用して実施した。しかしながら、運転者の操舵トルクtを低減するためのアシストトルクTaを付与することができるものであれば、EPSユニット24に代えて、例えば、油圧システムを備えたパワーステアリング装置に本発明を適用して実施することもできる。なお、油圧システムを用いる場合には、アシストトルクTaを付与する油圧経路を切り替えることにより、アッパーシャフト211とロアーシャフト212を相対的に回転方向に微小量だけ正逆回転させるようにするとよい。したがって、この場合であっても、アシストトルクTaが付与されないアシスト停止状態では、直歯ギア211a(サンギア211a)が、直歯ギア212aと噛み合う状態から遊星ギア212bと噛み合う状態に確実に切り替えることができ、上記実施形態と同様の効果が期待できる。   Furthermore, in the said embodiment, it implemented by employ | adopting the electric power steering apparatus provided with the EPS unit 24 which provides the assist torque Ta for reducing a driver | operator's steering torque t. However, if the assist torque Ta for reducing the steering torque t of the driver can be applied, the present invention is applied to, for example, a power steering apparatus including a hydraulic system instead of the EPS unit 24. Can also be implemented. In the case of using a hydraulic system, it is preferable that the upper shaft 211 and the lower shaft 212 are rotated in the forward and reverse directions by a minute amount relative to each other by switching the hydraulic path for applying the assist torque Ta. Therefore, even in this case, in the assist stop state where the assist torque Ta is not applied, the straight gear 211a (sun gear 211a) is surely switched from the state of meshing with the direct gear 212a to the state of meshing with the planetary gear 212b. It is possible to expect the same effect as the above embodiment.

本発明の実施形態に係る車両の操舵装置の全体を示す概略図である。1 is a schematic view showing an entire vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1のステアリングコラムの構成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the structure of the steering column of FIG. 図1のステアリングメインシャフトおよびコラムチューブの構成を説明するための概略的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration of a steering main shaft and a column tube in FIG. 1. 図1の電子制御ユニットによって実行される減速比変更プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reduction ratio change program performed by the electronic control unit of FIG. サンギアと遊星ギアとの噛み合い状態の判定を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating determination of the meshing state of a sun gear and a planetary gear. モータ回転角(回転数)と駆動電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a motor rotation angle (rotation speed) and a drive current. アシスト停止状態におけるサンギアと遊星ギアとの噛み合い状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the meshing state of the sun gear and planetary gear in an assist stop state. 本発明の第1変形例に係り、サンギアと遊星ギアとの間の距離の時間変化を概略的に示したグラフである。It is the graph which showed the time change of the distance between a sun gear and a planetary gear roughly concerning the 1st modification of this invention. 本発明の第2変形例に係り、EPSユニットの電動モータのモータ回転角の時間変化を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the motor rotation angle of the electric motor of an EPS unit roughly concerning the 2nd modification of this invention. 図1のステアリングメインシャフトおよびコラムチューブの構成の変更を説明するための概略的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a change in configuration of a steering main shaft and a column tube in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

FW1,FW2…前輪、1…操舵ハンドル、2…ステアリングコラム、21…ステアリングメインシャフト(伝達軸)、211…アッパーシャフト(第1軸)、211a…直歯ギア(サンギア)、212…ロアーシャフト(第2軸)、212a…直歯ギア(第1ギア)、212b…遊星ギア(第2ギア)、22…コラムチューブ、221…アッパーチューブ、222…ロアーチューブ、222a…リングギア(固定ギア)、23…電動テレスコピック作動ユニット(変位手段)、231…電動モータ、24…EPSユニット(補助力付与手段)、242…電動モータ FW1, FW2 ... front wheels, 1 ... steering handle, 2 ... steering column, 21 ... steering main shaft (transmission shaft), 211 ... upper shaft (first shaft), 211a ... straight gear (sun gear), 212 ... lower shaft ( (Second axis), 212a ... straight gear (first gear), 212b ... planetary gear (second gear), 22 ... column tube, 221 ... upper tube, 222 ... lower tube, 222a ... ring gear (fixed gear), 23 ... Electric telescopic operation unit (displacement means), 231 ... Electric motor, 24 ... EPS unit (auxiliary force applying means), 242 ... Electric motor

Claims (10)

運転者によって操作される操舵手段と、同操舵手段と転舵輪とを連結して前記操舵手段を介して入力される操舵力を前記転舵輪に伝達する伝達軸と、同伝達軸に接続されて前記操舵手段の操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段とを備えた車両の操舵装置において、
前記伝達軸は、前記操舵手段側に配置される第1軸と、同第1軸を軸方向にて摺動可能に収容して前記転舵輪側に配置される第2軸とを含んで構成されており、
前記補助力付与手段が前記補助力を付与する通常状態で前記第1軸に形成した直歯の入力ギアと前記第2軸に形成した第1ギアとを噛み合わせて前記第1軸の回転数に対する前記第2軸の回転数の比を表す減速比を「1」に設定し、前記補助力付与手段が前記補助力を付与しない補助力付与停止状態で前記第1軸と前記第2軸との間の軸方向における相対的な変位に伴い前記入力ギアと前記第2軸に形成した第2ギアとを噛み合わせて前記減速比を「1」よりも大きな値に変更する減速手段と、
電気的に駆動する電動駆動手段を有して、前記入力ギアと前記第2ギアとを噛み合わせるために前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させる変位手段と、
前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定する判定手段と、
前記補助力付与停止状態で一時的に前記補助力付与手段を作動させて前記入力ギアと前記第2ギアとを相対的に回転させ、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合う歯位置を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする車両の操舵装置。
A steering means operated by a driver, a transmission shaft for connecting the steering means and the steered wheels and transmitting a steering force input via the steering means to the steered wheels, and connected to the transmission shaft. In a vehicle steering apparatus comprising: an auxiliary force applying unit that applies a predetermined auxiliary force to the operation of the steering unit;
The transmission shaft includes a first shaft disposed on the steering means side, and a second shaft disposed on the steered wheel side with the first shaft slidably received in the axial direction. Has been
The rotation speed of the first shaft is obtained by meshing the straight-tooth input gear formed on the first shaft and the first gear formed on the second shaft in the normal state where the auxiliary force applying means applies the auxiliary force. A reduction ratio that represents a ratio of the rotation speed of the second shaft to the first shaft is set to “1”, and the first shaft and the second shaft are in a state in which the auxiliary force applying means does not apply the auxiliary force and the auxiliary force application is stopped. A reduction means for meshing the input gear and the second gear formed on the second shaft with a relative displacement in the axial direction between the two and changing the reduction ratio to a value larger than "1";
Displacement means having electric drive means for electrically driving, and relatively displacing the first shaft and the second shaft in the axial direction to mesh the input gear and the second gear. ,
Determination means for determining whether or not the input gear and the second gear are engaged with each other;
While the auxiliary force application is stopped, the auxiliary force applying means is temporarily operated to relatively rotate the input gear and the second gear, thereby adjusting a tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other. And a vehicle steering apparatus.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記判定手段は、
前記変位手段の電動駆動手段を駆動させるときの駆動電流変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The determination means includes
A vehicle steering apparatus characterized by determining whether or not the input gear and the second gear are in mesh with each other based on a change in drive current when the electric drive means of the displacement means is driven.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記判定手段は、
前記変位手段の電動駆動手段を駆動させるときの駆動量変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The determination means includes
A vehicle steering apparatus characterized by determining whether or not the input gear and the second gear are engaged with each other based on a change in driving amount when the electric driving means of the displacing means is driven.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記補助力付与手段は電気的に駆動して前記補助力を付与するものであり、
前記判定手段は、
前記調整手段によって一時的に作動させる前記補助力付与手段の駆動電流変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The auxiliary force applying means is electrically driven to apply the auxiliary force,
The determination means includes
It is determined whether or not the input gear and the second gear are in mesh with each other based on a change in driving current of the auxiliary force applying means that is temporarily operated by the adjusting means. Steering device.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記補助力付与手段は電気的に駆動して前記補助力を付与するものであり、
前記判定手段は、
前記調整手段によって一時的に作動させる前記補助力付与手段の駆動量変化に基づいて、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合った状態であるか否かを判定することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The auxiliary force applying means is electrically driven to apply the auxiliary force,
The determination means includes
It is determined whether or not the input gear and the second gear are engaged with each other based on a change in driving amount of the auxiliary force applying means that is temporarily operated by the adjusting means. Steering device.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記調整手段は、
前記判定手段によって前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合っていないと判定されたときに、前記補助力付与手段を一時的に作動させて前記入力ギアと前記第2ギアとを相対的に回転させ、前記入力ギアと前記第2ギアとが噛み合う歯位置を調整することを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The adjusting means includes
When the determination means determines that the input gear and the second gear are not meshed with each other, the auxiliary force applying means is temporarily operated to relatively rotate the input gear and the second gear. And adjusting a tooth position where the input gear and the second gear mesh with each other.
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記変位手段は、
車両の走行挙動が安定しているときに前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させることを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The displacement means is
A vehicle steering apparatus characterized in that the first shaft and the second shaft are relatively displaced in the axial direction when the traveling behavior of the vehicle is stable.
請求項7に記載した車両の操舵装置において、
前記変位手段は、
車両が所定の車速未満であるとき、または、車両が直進状態であるときに、前記第1軸と前記第2軸とを軸方向にて相対的に変位させることを特徴とする車両の操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 7, wherein
The displacement means is
A vehicle steering apparatus characterized in that the first shaft and the second shaft are relatively displaced in the axial direction when the vehicle is less than a predetermined vehicle speed or when the vehicle is traveling straight. .
請求項1に記載した車両の操舵装置において、
前記第1ギアは、前記第2軸の軸方向に平行でかつ所定の長さに形成した直歯ギアであり、
前記第2ギアは、車体側に固定された直歯のリングギアに噛み合うとともに前記第1ギアから所定の距離だけ離間した位置に組み付けられて、前記入力ギアと噛み合った状態で同入力ギアの周りを自転および公転する直歯の複数の遊星ギアで構成されることを特徴とする車両の操舵装置。
In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The first gear is a straight tooth gear formed in a predetermined length parallel to the axial direction of the second shaft,
The second gear meshes with a straight-tooth ring gear fixed to the vehicle body side, and is assembled at a position away from the first gear by a predetermined distance, and around the input gear in a state of meshing with the input gear. A vehicle steering apparatus comprising a plurality of straight-toothed planetary gears that rotate and revolve.
前記第1軸と前記第2軸とは、ステアリングコラムに設けられるステアリングメインシャフトを形成する請求項1に記載した車両の操舵装置。   2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the first shaft and the second shaft form a steering main shaft provided in a steering column.
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