JP2011152875A - Steering system and rotation transmission mechanism operation position dislocation recognizing method for steering device - Google Patents

Steering system and rotation transmission mechanism operation position dislocation recognizing method for steering device Download PDF

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JP2011152875A JP2010016428A JP2010016428A JP2011152875A JP 2011152875 A JP2011152875 A JP 2011152875A JP 2010016428 A JP2010016428 A JP 2010016428A JP 2010016428 A JP2010016428 A JP 2010016428A JP 2011152875 A JP2011152875 A JP 2011152875A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To cope with the dislocation when a reference operation position of a rotation transmission mechanism is dislocated from a normal position, in a steering device having the rotation transmission mechanism 140 for transmitting rotation of an operation side shaft 60 rotating by operation of a steering wheel to a steered side shaft 18 and varying the rotation transmission ratio in its rotation transmission so as to become a specified value in response to a variation from the reference operation position of an operation position of itself. <P>SOLUTION: In respective lateral turning operations, when a rotation quantity of the steered side shaft becomes a preset quantity, a rotation quantity of an operation side shaft is detected, and these are compared, to recognize a dislocation quantity of the reference operation position of the rotation transmission mechanism. The rotation transmission ratio is recognized based on its recognized dislocation quantity, and operation force of the steering wheel is properly estimated based on its recognized rotation transmission ratio, and encouragement force by an encouragement device 82 is controlled based on its proper operation force. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、操作部材の操作に対する車輪の転舵の割合がその操作に応じて変動するように構成された伝達機構を有するステアリングシステムに関し、および、そのシステムが備える伝達機構の動作位置のズレを認定する方法に関する。   The present invention relates to a steering system having a transmission mechanism configured such that the ratio of wheel steering with respect to operation of an operation member varies according to the operation, and displacement of the operating position of the transmission mechanism included in the system Regarding the method of certification.

近年、車両に設けられるステアリングシステムには、下記特許文献に記載されているように、いわゆるギヤ比可変システム(VGRS)と呼ばれるシステムが存在する。そのようなシステムは、操作部材に連結される操作側シャフトの回転を、車輪を転舵させる転舵装置に連結される転舵側シャフトに伝達するための回転伝達機構を有しており、その回転伝達機構では、操作側シャフトの回転角速度に対する転舵側シャフトの回転角速度の比である回転伝達比が変更可能とされている。ギヤ比可変システムによれば、例えば、操作量が比較的小さい場合には、回転伝達比を小さくして車両の走行安定性を高めたり、車両がUターンする際等、操作量が比較的大きい場合には、回転伝達比を大きくし、車両を容易に方向転換させたりすることができる。   In recent years, a steering system provided in a vehicle includes a so-called variable gear ratio system (VGRS) as described in the following patent documents. Such a system has a rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the operation side shaft connected to the operation member to the steering side shaft connected to the steering device for turning the wheel, In the rotation transmission mechanism, the rotation transmission ratio that is the ratio of the rotation angular velocity of the steered side shaft to the rotation angular velocity of the operation side shaft can be changed. According to the gear ratio variable system, for example, when the operation amount is relatively small, the operation amount is relatively large when the rotation transmission ratio is decreased to increase the running stability of the vehicle or when the vehicle makes a U-turn. In this case, the rotation transmission ratio can be increased and the vehicle can be easily turned.

特開2006−96187号公報JP 2006-96187 A 特開2007−131214号公報JP 2007-131214 A

ギヤ比可変システムでは、操作部材の操作量に応じて自身の動作位置が変わり、その動作位置の変化に応じて回転伝達比が変動するような回転伝達機構を有するシステムも存在する。そのような回転伝達機構においては、基準となる動作位置が正規の位置からズレて組み付けられたような場合には、操作部材の操作量と回転伝達比との関係が正規の関係からズレるため、例えば、操作フィーリングが、左旋回操作と右旋回操作とで異なることになる。したがって、ズレを把握することは、良好な操作フィーリングを維持するために有効である。   In the gear ratio variable system, there is also a system having a rotation transmission mechanism in which its own operation position changes according to the operation amount of the operation member, and the rotation transmission ratio fluctuates according to the change in the operation position. In such a rotation transmission mechanism, when the reference operation position is shifted from the normal position and assembled, the relationship between the operation amount of the operation member and the rotation transmission ratio is shifted from the normal relationship. For example, the operation feeling is different between the left turn operation and the right turn operation. Therefore, grasping the deviation is effective for maintaining a good operation feeling.

一方で、ステアリングシステムは、車輪の転舵をアシストするための助勢装置を備えており、その助勢装置が発生させる助勢力は、一般に、操作部材の操作力に応じた助勢力とされる。ステアリングシステムが上記回転伝達機構を備えている場合、回転伝達機構の車輪側に位置する転舵側シャフトの回転トルクを検出し、その回転トルクに基づいて操作力を認定し、その認定された操作力に応じて助勢力の制御を行うシステムも存在する。このようなシステムにおいては、上記回転伝達比が変わると操作側シャフトと転舵側シャフトとの間の回転トルク伝達比も変わるため、操作部材の操作量に応じて操作力が変わるような感じを操作者に与える結果となる。そのため、操作フィーリングを向上させるために、転舵側シャフトの回転トルクに加えて、回転伝達比にも基づいて操作部材の操作力を推定し、その推定された操作力に基づいて助勢力を制御することが検討されている。   On the other hand, the steering system includes an assisting device for assisting the steering of the wheel, and the assisting force generated by the assisting device is generally an assisting force corresponding to the operating force of the operating member. When the steering system is equipped with the above rotation transmission mechanism, the rotational torque of the steered side shaft located on the wheel side of the rotation transmission mechanism is detected, the operation force is certified based on the rotation torque, and the certified operation There is also a system that controls the assisting force according to the force. In such a system, when the rotation transmission ratio changes, the rotation torque transmission ratio between the operation side shaft and the steered side shaft also changes, so that the operation force changes according to the operation amount of the operation member. The result is given to the operator. Therefore, in order to improve the operation feeling, in addition to the rotation torque of the steered side shaft, the operation force of the operation member is estimated based on the rotation transmission ratio, and the assisting force is calculated based on the estimated operation force. Control is being considered.

しかしながら、上述した回転伝達機構のズレが生じている場合、上述したように、操作部材の操作量と回転伝達比との関係が正規の関係からズレているため、転舵側シャフトの回転トルクと回転伝達比とに基づいて操作部材の操作力を推定したとしても、操作力を適切に推定することができない。適切に推定されていない操作力に基づいて助勢力を制御した場合、操作フィーリングを向上させることができないばかりか、かえって操作フィーリングを悪化させてしまう結果にもなりかねない。   However, when the above-described displacement of the rotation transmission mechanism occurs, as described above, the relationship between the operation amount of the operation member and the rotation transmission ratio is deviated from the normal relationship. Even if the operating force of the operating member is estimated based on the rotation transmission ratio, the operating force cannot be estimated appropriately. If the assisting force is controlled based on an operating force that is not properly estimated, not only can the operating feeling be improved, but the operating feeling may be worsened.

上述したように、上記回転伝達機構のズレは、ステリング操作のフィーリングを悪化させる一因であり、そのズレを把握することが、また、そのズレに対処することが、回転伝達比が変動する回転伝達機構を備えたステアリングシステムの実用性を向上させることに繋がる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、そのようなステアリングシステムの実用性を向上させることを課題とする。   As described above, the deviation of the rotation transmission mechanism is one factor that deteriorates the feeling of the steering operation, and grasping the deviation and dealing with the deviation fluctuate the rotation transmission ratio. It leads to improving the practicality of the steering system provided with the rotation transmission mechanism. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to improve the practicality of such a steering system.

上記課題を解決するために、本発明のステアリングシステムは、(a)運転者によって操作される操作部材と、(b)その操作部材の操作によって回転する操作側シャフトと、(c)その操作側シャフトよりも車輪側に配設された転舵側シャフトと、(d)その転舵側シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、(e)操作側シャフトの回転を転舵側シャフトに伝達するとともに、操作側シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、操作側シャフトから転舵側シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構と、(f)転舵側シャフトの回転トルクを検出するトルク検出器と、(g)駆動源を有して、車輪の転舵を自身が発生させる助勢力によって助勢する助勢装置と、(h)(i)トルク検出器によって検出された転舵側シャフトの回転トルクから、回転伝達比に基づいて、運転者によって操作部材に加えられている操作力を推定する操作力推定部と、(ii)その操作力推定部によって推定された操作力に基づいて、目標助勢力を決定する目標助勢力決定部と、(iii)その目標助勢力決定部によって決定された目標助勢力に基づいて、助勢装置の作動を制御する助勢装置作動制御部とを有する助勢力制御装置とを備えたステアリングシステムであって、上記操作力推定部が、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合において、そのズレの量に基づいて操作部材の操作力を推定することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the steering system of the present invention includes (a) an operation member operated by a driver, (b) an operation side shaft that rotates by operation of the operation member, and (c) an operation side thereof. A steering-side shaft disposed on the wheel side of the shaft, (d) a steering device that steers the wheel by rotation of the steering-side shaft, and (e) a steering-side shaft that rotates the operation-side shaft. As the operation side shaft rotates, its own operation position changes, and the rotation transmission ratio in the rotation transmission from the operation side shaft to the steered side shaft becomes the amount of change of the operation position from the reference operation position. A rotation transmission mechanism configured to vary so as to vary according to the value, (f) a torque detector that detects the rotational torque of the steered side shaft, and (g) a drive source, By the assisting force that generates the wheel itself Based on the rotation transmission ratio, the operating force applied to the operating member by the driver is estimated from the assisting device that assists and (h) (i) the rotational torque of the steered side shaft detected by the torque detector (Ii) a target assisting force determining unit that determines a target assisting force based on the operating force estimated by the operating force estimating unit; and (iii) a target assisting force determining unit that determines the target assisting force determining unit. A steering system including an assisting device operation control unit that controls the operation of the assisting device based on the target assisting force, wherein the operation force estimating unit includes a reference operation of the rotation transmission mechanism. When the position is shifted from the normal position, the operation force of the operation member is estimated based on the amount of the shift.

また、上記課題を解決するために、本発明のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法は、(a)運転者によって操作される操作部材と、(b)その操作部材の操作によって回転する操作側シャフトと、(c)その操作側シャフトよりも車輪側に配設された転舵側シャフトと、(d)その転舵側シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、(e)操作側シャフトの回転を転舵側シャフトに伝達するとともに、(f)操作側シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、操作側シャフトから転舵側シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構とを備えたステアリング装置に適用され、回転伝達機構の基準動作位置の正規の位置からのズレを認定するための方法であって、(A) 操作部材の操作力と直進状態からの車輪の転舵量とのいずれかと、(B)直進状態からの操作部材の操作量との一方を、検出依拠量と定義し、他方を、検出対象量と定義した場合において、左旋回と右旋回との一方の操作部材の操作の際に、検出依拠量が設定量となった場合の検出対象量である第1検出対象量を検出し、左旋回と右旋回との他方の操作部材の操作の際に、検出依拠量が設定量となった場合の検出対象量である第2検出対象量を検出し、第1検出対象量と第2検出対象量との差が設定差を超えた場合に、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレていると認定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method for a steering device according to the present invention includes: (a) an operation member operated by a driver; and (b) rotating by operating the operation member. An operation side shaft, (c) a steering side shaft disposed closer to the wheel than the operation side shaft, (d) a steering device that steers the wheel by the rotation of the steering side shaft, and (e ) The rotation of the operation side shaft is transmitted to the steered side shaft, and (f) the operation position of the operation side changes with the rotation of the operation side shaft, and the rotation transmission in the rotation transmission from the operation side shaft to the steered side shaft The ratio is applied to a steering device having a rotation transmission mechanism configured to vary so that the ratio becomes a value defined in accordance with an amount of change of the operation position from the reference operation position. Canonical position (A) One of the operation force of the operation member and the turning amount of the wheel from the straight traveling state, and (B) the operation amount of the operation member from the straight traveling state. When one is defined as the detected dependency amount and the other is defined as the detection target amount, when the detected dependency amount becomes the set amount when operating one of the left turn and right turn operation members The first detection target amount that is the detection target amount is detected, and the first detection target amount is the detection target amount when the detected dependence amount becomes the set amount when the other operation member of the left turn and the right turn is operated. (2) Detecting the detection target amount and determining that the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from the normal position when the difference between the first detection target amount and the second detection target amount exceeds the set difference. It is characterized by.

上記本発明のステアリングシステムによれば、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合であっても、そのズレの量に基づいて操作部材の操作力が推定されるため、助勢装置によって適切な助勢力が発生させられ、その結果、ステアリング操作のフィーリングは良好に維持されることになる。また、上記本発明のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法によれば、簡単な手法によって、回転伝達機構の基準動作位置のズレを認定することが可能であり、その認定結果は、良好な操作フィーリングの維持に資するものとなる。   According to the steering system of the present invention, even when the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from the normal position, the operation force of the operation member is estimated on the basis of the amount of the deviation. An appropriate assisting force is generated by the device, and as a result, the feeling of steering operation is well maintained. Further, according to the rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method for a steering device of the present invention, it is possible to recognize a deviation of the reference operation position of the rotation transmission mechanism by a simple method, and the result of the authorization is good. It will contribute to the maintenance of a comfortable operation feeling.

発明の態様Aspects of the Invention

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

なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項と(3)項とを合わせたものが請求項2に、(7)項が請求項3に、(10)項と(11)項とを合わせたものが請求項4に、(14)項が請求項5に、それぞれ相当する。また、(21)項が請求項6に、(22)項が請求項7に、それぞれ相当する。   In each of the following items, item (1) corresponds to item 1, item (2) and item (3) are combined in item 2, item (7) in item 3, The combination of the items (10) and (11) corresponds to claim 4 and the item (14) corresponds to claim 5. The (21) term corresponds to claim 6 and the (22) term corresponds to claim 7.

(1)運転者によって操作される操作部材と、
その操作部材の操作によって回転する第1シャフトと、
その第1シャフトよりも車輪側に配設された第2シャフトと、
その第2シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、
前記第1シャフトの回転を前記第2シャフトに伝達するとともに、前記第1シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、前記第1シャフトから前記第2シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、前記動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構と、
前記第2シャフトの回転トルクを検出するトルク検出器と、
駆動源を有して、車輪の転舵を自身が発生させる助勢力によって助勢する助勢装置と、 (a)前記トルク検出器によって検出された前記第2シャフトの回転トルクから、前記回転伝達比に基づいて、運転者によって前記操作部材に加えられている操作力を推定する操作力推定部と、(b)その操作力推定部によって推定された操作力に基づいて、目標助勢力を決定する目標助勢力決定部と、(c)その目標助勢力決定部によって決定された目標助勢力に基づいて、前記助勢装置の作動を制御する助勢装置作動制御部とを有する助勢力制御装置と を備えたステアリングシステムであって、
前記操作力推定部が、前記回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合において、そのズレの量に基づいて前記操作部材の操作力を推定するように構成されたステアリングシステム。
(1) an operation member operated by a driver;
A first shaft that is rotated by operation of the operating member;
A second shaft disposed closer to the wheel than the first shaft;
A steering device for turning the wheel by rotation of the second shaft;
While transmitting the rotation of the first shaft to the second shaft, the operation position of the first shaft changes with the rotation of the first shaft, and the rotation transmission ratio in the rotation transmission from the first shaft to the second shaft. Is a rotation transmission mechanism configured to vary so as to be a value defined according to a change amount from the reference operation position of the operation position,
A torque detector for detecting rotational torque of the second shaft;
An assisting device that has a drive source and assists the steering of the wheel by an assisting force generated by itself; (a) from the rotational torque of the second shaft detected by the torque detector, to the rotational transmission ratio; An operation force estimation unit that estimates an operation force applied to the operation member by the driver, and (b) a target that determines a target assisting force based on the operation force estimated by the operation force estimation unit. An assisting force determining unit, and (c) an assisting force control device having an assisting device operation control unit that controls the operation of the assisting device based on the target assisting force determined by the target assisting force determining unit. A steering system,
A steering system configured to estimate the operating force of the operating member based on an amount of the shift when the reference operation position of the rotation transmission mechanism is shifted from a normal position.

本ステアリングシステムでは、大まかに言えば、運転者によってステアリングホイール等の操作部材に加えられる力、つまり、操作力によって、第1シャフトに、それを回転させる回転トルクである操作トルクが発生する。そして、その操作トルクは、回転伝達機構によって、第2シャフトの回転トルクとして伝達される。この第2シャフトの回転トルクは、転舵装置において、車輪を転舵させる力へと変換される。一方、本ステアリングシステムでは、上記助勢装置によって、助勢力が発生させられており、転舵装置による車輪の転舵は、伝達トルクとして伝達された操作力と、助勢力とによって行われる。   In the present steering system, roughly speaking, an operation torque, which is a rotational torque for rotating the first shaft, is generated on the first shaft by a force applied to an operation member such as a steering wheel by the driver, that is, an operation force. The operation torque is transmitted as the rotation torque of the second shaft by the rotation transmission mechanism. The rotational torque of the second shaft is converted into a force for turning the wheel in the turning device. On the other hand, in the present steering system, the assisting force is generated by the assisting device, and the steering of the wheel by the steering device is performed by the operating force transmitted as the transmission torque and the assisting force.

ステアリングシステムの多くは、上記第2シャフトの回転トルク、つまり、上記伝達トルクを検出して、その検出された伝達トルクに基づいて、助勢装置が発生させるべき助勢力を決定する。ところが、本ステアリングシステムでは、回転伝達比が変動するように回転伝達機構が構成されているため、伝達トルクの大きさは、回転伝達比の影響を受け、必ずしも、上記操作トルクに依存した大きさとはならない。そのことを考慮して、本ステアリングシステムでは、第2シャフトの回転トルクに加えて、回転伝達比に基づいて操作力を推定して、その操作力を基に助勢力を決定している。   Many of the steering systems detect the rotational torque of the second shaft, that is, the transmission torque, and determine the assisting force to be generated by the assisting device based on the detected transmission torque. However, in this steering system, since the rotation transmission mechanism is configured so that the rotation transmission ratio varies, the magnitude of the transmission torque is influenced by the rotation transmission ratio and is not necessarily dependent on the operation torque. Must not. In view of this, in the present steering system, the operation force is estimated based on the rotation transmission ratio in addition to the rotation torque of the second shaft, and the assisting force is determined based on the operation force.

上記のような回転伝達機構を備えるステアリングシステムにおいて、回転伝達比は、第1シャフトの回転に伴う回転伝達機構の動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となる。したがって、基準動作位置が正規の位置からズレている場合には、単に第1シャフトあるいは第2シャフトの回転角度(回転位相)に基づいたとしても、それらの回転角度に対応した回転伝達比を正確には認定することができなくなってしまう。そのため、操作力を適切に推定することができず、助勢力は、その適切に推定されていない操作力に基づく大きさとされてしまう。本ステアリングシステムは、そのようなズレのある場合でも、そのズレの量に基づくことによって操作力を適切に推定し、その操作力に基づいた適切な助勢力を発生させることができる。   In the steering system including the rotation transmission mechanism as described above, the rotation transmission ratio is a value defined according to the amount of change from the reference operation position of the operation position of the rotation transmission mechanism accompanying the rotation of the first shaft. Therefore, when the reference operation position is deviated from the normal position, even if it is simply based on the rotation angle (rotation phase) of the first shaft or the second shaft, the rotation transmission ratio corresponding to the rotation angle is accurately set. I can no longer be certified. For this reason, the operating force cannot be estimated appropriately, and the assisting force becomes a magnitude based on the operating force that is not properly estimated. Even in the case where there is such a deviation, the present steering system can appropriately estimate the operating force based on the amount of the deviation and generate an appropriate assisting force based on the operating force.

本項における「回転伝達比」は、第1シャフトの回転角度の変化量に対する第2シャフトの回転角度の変化量の比と考えることのできるものである。言い換えれば、第1シャフトの回転角速度に対する第2シャフトの回転角速度の比と考えることができる。なお、この回転伝達比の逆数は、操作トルクに対する伝達トルクの比、つまり、トルク伝達比と考えることができる。したがって、回転伝達比が大きくなるにつれてトルク伝達比は小さくなり、回転伝達比が小さくなるにつれてトルク伝達比は大きくなる。   The “rotation transmission ratio” in this section can be considered as the ratio of the change amount of the rotation angle of the second shaft to the change amount of the rotation angle of the first shaft. In other words, it can be considered as the ratio of the rotational angular velocity of the second shaft to the rotational angular velocity of the first shaft. The reciprocal of this rotation transmission ratio can be considered as the ratio of the transmission torque to the operating torque, that is, the torque transmission ratio. Therefore, the torque transmission ratio decreases as the rotation transmission ratio increases, and the torque transmission ratio increases as the rotation transmission ratio decreases.

本項における「動作位置」は、回転伝達機構において、第1シャフトの回転に伴って動作するものの位置であれば特に限定されるものではない。典型的には、第1シャフト、あるいは、それとともに回転するものの回転角度によって、動作位置を示すことができ、その場合の「変化量」は、それらの基準動作位置からの回転角度である回転位相によって示すことができる。   The “operation position” in this section is not particularly limited as long as it is the position of the rotation transmission mechanism that operates with the rotation of the first shaft. Typically, the operation position can be indicated by the rotation angle of the first shaft or the one rotating with the first shaft, and the “change amount” in this case is the rotation phase that is the rotation angle from the reference operation position. Can be indicated by

本項における「基準動作位置」は、操舵の状態が特定の状態となっている場合における回転伝達機構の動作位置として規定することが可能である。例えば、車輪の転舵量,操作部材の操作量等が車両直進時の量となっている状態における回転伝達機構の動作位置として規定することができる。   The “reference operation position” in this section can be defined as the operation position of the rotation transmission mechanism when the steering state is a specific state. For example, it can be defined as the operating position of the rotation transmission mechanism in a state where the turning amount of the wheel, the operation amount of the operation member, and the like are the amounts when the vehicle is traveling straight.

本項のステアリングシステムが有する「回転伝達機構」は、回転伝達比が基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するもの、つまり、第1シャフト若しくは第2シャフトの回転位相等に依存してその変動の様子が一定の規則に従うように変動するものとされている。当該回転伝達機構は、例えば、後に詳しく説明するように、第1シャフト,第2シャフトを互いに偏心した状態で配設し、カム機構によってそれら第1シャフト,第2シャフトの各々回転が連動するように構成することで実現することができる。   The “rotation transmission mechanism” included in the steering system of this section is one in which the rotation transmission ratio fluctuates so as to become a value defined according to the amount of change from the reference operation position, that is, the first shaft or the second shaft. Depending on the rotational phase and the like, the state of the fluctuation is assumed to fluctuate according to a certain rule. In the rotation transmission mechanism, for example, as will be described in detail later, the first shaft and the second shaft are arranged in an eccentric state, and the rotation of each of the first shaft and the second shaft is interlocked by the cam mechanism. It is realizable by comprising.

本項のステアリングシステムにおいて、「助勢装置」の具体的構造は、特に限定されない。例えば、電磁モータの発生させる力によって転舵を助勢するような構造のものであってもよく、また、作動油等の圧力を利用して転舵を助勢するような構造のものであってもよい。また、当該ステアリングシステムのどの部分において助勢するかについても、特に限定されない。上記トルク検出器の車輪側(力の伝達において操作部材とは反対側を意味する)において助勢するものであればよく、例えば、第2シャフトの回転を助勢するように構成されるものであっても、また、いわゆる転舵ロッド(リンクロッドともいう)の動作を助勢するように構成されるものであってもよい。なお、上記「トルク検出器」は、例えば、第2シャフトの一部としてトーションバーを配設し、そのトーションバーの捩り弾性変形量を検出することで第2トルクを検出するように構成することが可能である。   In the steering system of this section, the specific structure of the “assistance device” is not particularly limited. For example, the structure may be such that the steering is assisted by the force generated by the electromagnetic motor, or the structure may be such that the steering is assisted using the pressure of hydraulic oil or the like. Good. Further, there is no particular limitation on which part of the steering system assists. What is necessary is just to assist on the wheel side of the torque detector (meaning the side opposite to the operation member in the transmission of force), for example, it is configured to assist the rotation of the second shaft. Also, it may be configured to assist the operation of a so-called steered rod (also referred to as a link rod). The “torque detector” is configured to detect the second torque by, for example, arranging a torsion bar as a part of the second shaft and detecting the torsional elastic deformation amount of the torsion bar. Is possible.

(2)前記操作力推定部が、前記トルク検出器によって検出される前記第2シャフトの回転トルクを前記回転伝達比で除することよって、前記第1シャフトの回転トルクを推定し、その推定された前記第1シャフトの回転トルクに基づいて前記操作力を推定するように構成された(1)項に記載のステアリングシステム。   (2) The operating force estimation unit estimates the rotation torque of the first shaft by dividing the rotation torque of the second shaft detected by the torque detector by the rotation transmission ratio, and the estimated The steering system according to (1), wherein the operating force is estimated based on a rotational torque of the first shaft.

本項の態様は、回転伝達比の逆数がトルク伝達比であるとの考えに基づいて、検出された第2シャフトの回転トルクから、第1シャフトの回転トルクを推定する態様である。また、操作部材が、第1シャフトの端部に結合されて、第1シャフトとともに回転するステアリングホイールのような場合には、ステアリングホイールを回転させる力である操作力は、第1シャフトの回転トルクと等価であると考えることができる。そのため、本項の態様のステアリングシステムによれば、トルク検出器によって検出される第2シャフトの回転トルクから、簡単な方法で操作力を推定することができる。   The aspect of this section is an aspect in which the rotational torque of the first shaft is estimated from the detected rotational torque of the second shaft based on the idea that the reciprocal of the rotational transmission ratio is the torque transmission ratio. In the case of a steering wheel that is coupled to the end of the first shaft and rotates together with the first shaft, the operating force that is the force that rotates the steering wheel is the rotational torque of the first shaft. Can be considered equivalent to Therefore, according to the steering system of the aspect of this section, the operating force can be estimated by a simple method from the rotational torque of the second shaft detected by the torque detector.

(3)前記操作力推定部が、前記回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合において、前記第2シャフトの回転トルクを除する前記回転伝達比の値を前記ズレの量に基づいて補正し、その補正された値で前記第2シャフトの回転トルクを除することによって推定された前記第1シャフトの回転トルクに基づいて、前記操作力を推定するように構成された(2)項に記載のステアリングシステム。   (3) When the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from a normal position, the operating force estimation unit determines the value of the rotation transmission ratio that divides the rotation torque of the second shaft as the amount of deviation. And the operation force is estimated based on the rotation torque of the first shaft estimated by dividing the rotation torque of the second shaft by the corrected value. The steering system according to item 2).

本ステアリングシステムにおける回転伝達機構は、それの基準動作位置が正規の位置にある場合において、第1シャフトの回転量と、回転伝達機構の動作位置の基準動作位置からの変化量とが、あらかじめ規定された関係に従って、互いに変化するように構成されている。しかしながら、基準動作位置が正規の位置からズレている場合には、それら回転量と変化量との関係は、基準動作位置が正規の位置にある場合における関係とは異なるものとなってしまうため、第1シャフトのある回転量に対する回転伝達比の値も、基準動作位置が正規の位置にある場合の値とは異なる値となってしまう。そのため、基準動作位置が正規の位置からズレている場合には、基準動作位置が正規の位置にある場合の上記回転量と回転伝達比との関係に基づいたとしても、操作力を適切に推定することができなくなってしまうのである。本項の態様のように、ズレの量に基づいて回転量を補正すれば、その補正された回転量と回転伝達比との関係を、基準動作位置が正規の位置にある場合の関係と同じものとすることが可能である。したがって、本項の態様では、上記ズレの量に基づいて回転伝達比を補正することによって、操作力を適切に推定することが可能となる。   The rotation transmission mechanism in the steering system has a predetermined amount of rotation of the first shaft and a change amount of the operation position of the rotation transmission mechanism from the reference operation position when the reference operation position is a normal position. It is configured to change each other in accordance with the determined relationship. However, when the reference operation position is deviated from the normal position, the relationship between the rotation amount and the amount of change is different from the relationship in the case where the reference operation position is at the normal position. The value of the rotation transmission ratio with respect to a certain rotation amount of the first shaft also becomes a value different from the value when the reference operation position is at the normal position. Therefore, when the reference motion position is deviated from the normal position, the operating force is appropriately estimated even if it is based on the relationship between the rotation amount and the rotation transmission ratio when the reference motion position is at the normal position. You will not be able to do it. If the amount of rotation is corrected based on the amount of deviation as in this aspect, the relationship between the corrected amount of rotation and the rotation transmission ratio is the same as the relationship when the reference operation position is at the normal position. Can be. Therefore, in the aspect of this section, it is possible to appropriately estimate the operating force by correcting the rotation transmission ratio based on the amount of deviation.

(4)前記回転伝達機構が、前記基準動作位置が前記正規の位置となっている場合において、車両直進状態での前記回転伝達比が最も小さく、前記第1シャフトが車両直進状態での回転位相から180°回転した位相となるように前記操作部材が操作された状態での前記回転伝達比が最も大きくなるように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。   (4) In the rotation transmission mechanism, when the reference operation position is the regular position, the rotation transmission ratio is the smallest when the vehicle is traveling straight, and the rotation phase when the first shaft is traveling straight Any one of (1) to (3), wherein the rotation transmission ratio is maximized when the operation member is operated so that the phase is rotated by 180 ° from Steering system.

本項の態様によれば、直進に近い状態における走行安定性、すなわち、直進安定性が良好に担保され、かつ、操作部材の操作量を大きくした場合における車両の旋回特性、すなわち、少しの操作で車両の向きを大きく変え易いという特性が良好に担保されたステアリングシステムを実現することができる。   According to the aspect of this section, traveling stability in a state close to straight traveling, that is, straight traveling stability is ensured well, and the turning characteristic of the vehicle when the operation amount of the operation member is increased, that is, a slight operation is performed. Thus, it is possible to realize a steering system in which the characteristic of easily changing the direction of the vehicle is ensured.

(5)前記第1シャフトと前記第2シャフトとが、それぞれの回転軸線が互いに平行となる状態かつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で配設されており、
前記回転伝達機構が、
(a)前記第1シャフトと前記第2シャフトとの一方に、その一方の回転軸線から径方向に前記所定距離より離れた位置において設けられた係合部と、(b)前記第1シャフトと前記第2シャフトとの他方に設けられ、前記係合部が係合するとともにその係合部のその他方の径方向の移動を許容する案内通路とを有し、前記第1シャフトの回転によって、その第1シャフトの回転位相と前記第2シャフトの回転位相との差である回転位相差を変化させつつその第2シャフトが回転するように構成された(1)項ないし(4)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。
(5) The first shaft and the second shaft are arranged in a state where the respective rotation axes are parallel to each other and in a state where the rotation axes are shifted by a predetermined distance,
The rotation transmission mechanism is
(a) an engagement portion provided on one of the first shaft and the second shaft at a position spaced apart from the predetermined distance in the radial direction from the one rotation axis; and (b) the first shaft. A guide passage that is provided on the other side of the second shaft and that engages the engaging portion and allows the other radial movement of the engaging portion; and by rotation of the first shaft, Any of the items (1) to (4), wherein the second shaft rotates while changing a rotation phase difference which is a difference between the rotation phase of the first shaft and the rotation phase of the second shaft. The steering system as described in any one.

本項の態様は、回転伝達機構の構造に関する限定を加えた態様であり、本ステアリングシステムに採用可能な特定の構造を例示した態様である。本項の態様における回転伝達機構の詳細については、後に詳しく説明するため、ここでの説明は省略するものとする。   The aspect of this section is an aspect to which a limitation relating to the structure of the rotation transmission mechanism is added, and is an aspect illustrating a specific structure that can be employed in the steering system. The details of the rotation transmission mechanism in the aspect of this section will be described in detail later, and the description thereof will be omitted here.

(6)前記回転伝達機構が、前記基準動作位置が前記正規の位置となっている場合において、車両直進状態で、前記第1シャフトの回転軸線と前記第2シャフトの回転軸線とを含む平面内に前記係合部が位置するように構成されており、前記基準動作位置が前記正規の位置からズレている場合において、車両直進状態で、前記係合部が前記平面から離れて位置することになる(5)項に記載のステアリングシステム。   (6) In the plane including the rotation axis of the first shaft and the rotation axis of the second shaft when the reference transmission position is the normal position, and the rotation transmission mechanism includes a rotation axis of the first shaft and a rotation axis of the second shaft, The engagement portion is positioned at a position where the engagement portion is positioned away from the plane in a straight vehicle state when the reference operation position is deviated from the normal position. The steering system according to (5).

本項の態様は、上記特定の構造の回転伝達機構において、基準動作位置の正規の位置が特定の位置として限定された態様である。本項の態様によれば、車両直進状態から左右のいずれに操舵した場合であっても、第1シャフトを同じ回転角度だけ回転させれば、同じ回転伝達比となる。また、本項の態様によれば、基準動作位置が正規の位置にある場合、車両直進状態において回転伝達比を最も小さく、若しくは、最も大きくすることが可能である。   The aspect of this section is an aspect in which the normal position of the reference operation position is limited as the specific position in the rotation transmission mechanism having the specific structure. According to the aspect of this section, the same rotation transmission ratio is obtained if the first shaft is rotated by the same rotation angle regardless of whether the vehicle is steered left or right from the straight traveling state of the vehicle. Further, according to the aspect of this section, when the reference operation position is in the normal position, the rotation transmission ratio can be minimized or maximized in the straight traveling state of the vehicle.

(7)(A) 前記操作部材の操作力と直進状態からの車輪の転舵量とのいずれかと、(B)直進状態からの前記操作部材の操作量との一方を、検出依拠量と定義し、他方を、検出対象量と定義した場合において、
当該ステアリングシステムが、前記検出依拠量を検出する検出依拠量検出器と、前記検出対象量を検出する検出対象量検出器とを備え、
前記助勢力制御装置が、
i)左旋回と右旋回との一方の前記操作部材の操作において、検出依拠量検出器によって検出された前記検出依拠量が設定量となった場合に前記検出対象量検出器によって検出された検出対象量である第1検出対象量と、ii)左旋回と右旋回との他方の前記操作部材の操作において、検出依拠量検出器によって検出された前記検出依拠量が前記設定量となった場合に前記検出対象量検出器によって検出された検出対象量である第2検出対象量との差と、前記回転伝達機構についての前記動作位置の基準動作位置からの変化量と前記回転伝達比の値との関係とに基づいて、前記基準動作位置のズレの量を認定するズレ量認定部を有し、
前記操作力推定部が、そのズレ量認定部によって認定された前記基準動作位置のズレの量に基づいて前記操作部材の操作力を推定するように構成された(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。
(7) (A) One of the operation force of the operation member and the turning amount of the wheel from the straight traveling state, and (B) the operation amount of the operation member from the straight traveling state is defined as a detected dependence amount However, when the other is defined as a detection target amount,
The steering system includes a detection dependency amount detector that detects the detection dependency amount, and a detection target amount detector that detects the detection target amount,
The assisting force control device comprises:
i) In the operation of the one of the operation members of the left turn and the right turn, the detected amount detected by the detection target amount detector when the detected dependency amount detected by the detection dependency amount detector becomes a set amount. The first detection target amount that is a detection target amount, and ii) the operation of the other operation member of the left turn and the right turn, the detection dependency amount detected by the detection dependency amount detector becomes the set amount. The difference between the detection target amount detected by the detection target amount detector and the second detection target amount, the change amount of the operation position from the reference operation position with respect to the rotation transmission mechanism, and the rotation transmission ratio. And a deviation amount certifying unit for certifying the deviation amount of the reference operation position based on the relationship with the value of
The operation force estimation unit is configured to estimate the operation force of the operation member based on the amount of deviation of the reference operation position certified by the deviation amount authorization unit. The steering system according to any one of the above.

本項の態様は、ステアリングシステムがズレの量を認定する機能を備えた態様である。本項の態様のステアリングシステムによれば、回転伝達比が、動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となることを利用して、基準動作位置の正規の位置からのズレの量を認定することが可能とされている。   The aspect of this section is an aspect in which the steering system has a function of authorizing the amount of deviation. According to the steering system of the aspect of this section, the rotation transmission ratio becomes a value defined according to the amount of change of the operation position from the reference operation position, and from the normal position of the reference operation position. It is possible to certify the amount of deviation.

詳しく説明すると、操作力の大きさは、例えば、車輪の転舵に必要な力が一定であると擬制した場合には、トルク伝達比、つまり、回転伝達比に応じて変化し、また、操作部材のある操作量に対する転舵量も回転伝達比に応じて変化する。一方で、第1シャフトの回転量、つまり、動作位置の変化量は、操作部材の操作量によって変化する。したがって、回転伝達比は操作量に応じて変化し、操作力または転舵量は、その回転伝達比の変化に応じて変化することとなる。つまり、操作力または転舵量と操作量とは、あらかじめ規定された関係に従って、互いに変化するものとされている。そのため、基準動作位置が正規の位置にある場合、第1検出対象量および第2検出対象量の各々は、設定量に応じてそれぞれ規定されている値となる。車両の左旋回の場合と右旋回の場合との旋回特性が等しいことが望ましく、多くのシステムは、基準動作位置が正規の位置にある場合の第1検出対象量および第2検出対象量は等しくされる。したがって、そのようなシステムでは、第1検出対象量と第2検出対象量との差が、設定した値を超えた場合において、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレていると認定することができ、第1検出対象量と第2検出対象量との差の値から、そのズレの量を認定することができるのである。   More specifically, the magnitude of the operation force changes depending on the torque transmission ratio, that is, the rotation transmission ratio, for example, when the force necessary for turning the wheel is assumed to be constant. The turning amount with respect to a certain operation amount of the member also changes according to the rotation transmission ratio. On the other hand, the amount of rotation of the first shaft, that is, the amount of change in the operating position changes depending on the amount of operation of the operating member. Therefore, the rotation transmission ratio changes according to the operation amount, and the operation force or the steering amount changes according to the change of the rotation transmission ratio. That is, the operation force or the steering amount and the operation amount are changed according to a predetermined relationship. Therefore, when the reference motion position is at the normal position, each of the first detection target amount and the second detection target amount is a value defined according to the set amount. It is desirable that the turning characteristics of the left turn and the right turn of the vehicle are the same, and in many systems, the first detection target amount and the second detection target amount when the reference operation position is in the normal position are Be made equal. Therefore, in such a system, when the difference between the first detection target amount and the second detection target amount exceeds the set value, it is determined that the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from the normal position. The amount of deviation can be recognized from the value of the difference between the first detection target amount and the second detection target amount.

なお、本項における「転舵量」は、車輪自体の動作量に限定されるものではなく、転舵装置の動作量や、転舵装置を作動させる第2シャフトの回転量等であってもよい。同様に、本項における「操作量」は、操作部材自体の動作量に限定されるものではなく、操作部材の操作に応じて作動させられる部材の動作量、例えば、第1シャフトの回転量等であってもよい。   The “steering amount” in this section is not limited to the operation amount of the wheel itself, but may be the operation amount of the steering device, the rotation amount of the second shaft that operates the steering device, or the like. Good. Similarly, the “operation amount” in this section is not limited to the operation amount of the operation member itself, but the operation amount of the member operated according to the operation of the operation member, for example, the rotation amount of the first shaft, etc. It may be.

(8)前記検出依拠量が前記転舵量と前記操作量との一方とされ、前記検出対象量がそれらの他方とされており、
前記ズレ量認定部が、前記第1検出対象量となる前記転舵量と操作量との他方の値と、前記第2検出対象量となるその他方の値との差に基づいて、前記ズレの量を認定するように構成された(7)項に記載のステアリングシステム。
(8) The detection dependency amount is one of the steering amount and the operation amount, and the detection target amount is the other of them,
Based on the difference between the other value of the steering amount and the operation amount that is the first detection target amount and the other value that is the second detection target amount, The steering system according to paragraph (7), which is configured to certify the amount of

(9)前記検出依拠量が前記操作量と前記操作力との一方とされ、前記検出対象量がそれらの他方とされ、
前記ズレ量認定部が、左旋回時および右旋回時においてそれぞれ検出された(a)前記第1検出対象量となる前記操作量と操作力との他方の値と(b)前記第2検出対象量となるその他方の値との差に基づいて、前記ズレの量を認定するように構成された(7)項に記載のステアリングシステム。
(9) The detection dependency amount is one of the operation amount and the operation force, and the detection target amount is the other of them,
(A) the other value of the operation amount and the operation force, which is the first detection target amount, and (b) the second detection, which are detected by the deviation amount recognition unit during left turn and right turn, respectively. The steering system according to item (7), configured to recognize the amount of deviation based on a difference from the other value as the target amount.

上記2つの態様は、上記ズレの量の認定において用いる検出依拠量および検出対象量を、具体的に限定した態様である。上記2つの態様によれば、上記ズレの量を容易に認定することが可能である。   In the above-described two aspects, the detection dependence amount and the detection target amount used in the determination of the deviation amount are specifically limited. According to the two aspects, it is possible to easily recognize the amount of deviation.

(10)前記目標助勢力決定部が、前記目標助勢力を、それが前記操作力に応じた大きさとなるように決定するように構成された(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。   (10) The target assisting force determination unit is configured to determine the target assisting force so that the target assisting force has a magnitude corresponding to the operation force. Steering system described in one.

本項の態様は、目標助勢力決定部における目標助勢力の決定方法を限定した態様である。本項における「目標助勢力を、操作力に応じた大きさとなるように決定する」とは、例えば、目標助勢力が操作力に関係付けられており、その関係に従って目標助勢力が決定されることを意味する。具体的には、操作力をパラメータとする関数,マップ等を参照して、目標助勢力を決定するような態様が含まれる。典型的には、例えば、目標助勢力は、操作力が大きくなる程大きくなるように決定されることが望ましい。回転伝達比が変更可能若しくは変動するように構成された回転伝達機構を備えてないステアリングシステム、つまり、回転伝達比固定のステアリングシステムでは、一般的に、目標助勢力は、操作力に関係付けられている。本項のステアリングシステムでは、回転伝達比固定のステアリングシステムにおける関係付けを利用することができることから、敢えて新たな関係付けを作成する必要のないことから、当該システムの簡便化を図ることが可能である。   The mode of this section is a mode which limited the determination method of the target assistance power in the target assistance power determination part. In this section, “determining the target assisting force to have a magnitude corresponding to the operating force” means, for example, that the target assisting force is related to the operating force, and the target assisting force is determined according to the relationship. Means that. Specifically, a mode in which the target assisting force is determined with reference to a function, a map, or the like using the operating force as a parameter is included. Typically, for example, it is desirable that the target assisting force be determined so as to increase as the operating force increases. In a steering system that does not include a rotation transmission mechanism configured so that the rotation transmission ratio can be changed or fluctuated, that is, in a steering system with a fixed rotation transmission ratio, the target assisting force is generally related to the operation force. ing. In the steering system in this section, since the relationship in the steering system with a fixed rotation transmission ratio can be used, it is not necessary to create a new relationship. Therefore, the system can be simplified. is there.

(11)前記目標助勢力決定部が、前記目標助勢力を、前記第1シャフトから前記第2シャフトに伝達された操作力に基づく成分と前記助勢装置による助勢力に基づく成分とを合わせてなる合成力が前記操作力に応じた大きさとなるように決定するように構成された(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。   (11) The target assisting force determination unit combines the target assisting force with a component based on the operating force transmitted from the first shaft to the second shaft and a component based on the assisting force by the assisting device. The steering system according to any one of (1) to (9), wherein the combined force is determined so as to have a magnitude corresponding to the operation force.

本項の態様は、目標助勢力決定部における目標助勢力の決定方法を、先の項の態様とは別の決定方法に限定した態様である。本項における「目標助勢力を、合成力が操作力に応じた大きさとなるように決定する」とは、例えば、上記合成力が操作力に関係付けられており、その関係に従った合成力となるように目標助勢力を決定することを意味する。先の項の態様と同様に、例えば、操作力が大きくなる程合成力が大きくなるように目標助勢力を決定することが望ましい。   The mode of this section is a mode in which the method for determining the target assisting force in the target assisting force determining unit is limited to a determination method different from the mode of the previous section. In this section, “determining the target assisting force so that the resultant force has a magnitude corresponding to the operating force” means, for example, that the resultant force is related to the operating force, and the resultant force according to the relationship It means that the target helping power is determined so that As in the previous section, for example, it is desirable to determine the target assisting force so that the synthetic force increases as the operating force increases.

(12)前記助勢力制御装置が、前記操作部材の操作速度に基づいて、前記目標助勢力を補正する操作速度依拠補正部を有する(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。   (12) The assist force control apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the assist force control device includes an operation speed-dependent correction unit that corrects the target assist force based on an operation speed of the operation member. Steering system.

操作部材の操作速度は、操作力,操作量等の操舵操作の様子を表す指標、言い換えれば、操舵操作の様子に関するパラメータである。本項のステアリングシステムによれば、操作速度に基づいて目標助勢力を補正することで、操作部材の操作の様子を反映した適切な助勢力を発生させることが可能である。   The operation speed of the operation member is an index indicating the state of the steering operation such as the operation force and the operation amount, in other words, a parameter relating to the state of the steering operation. According to the steering system of this section, it is possible to generate an appropriate assisting force reflecting the operation state of the operation member by correcting the target assisting force based on the operation speed.

本項における「操作部材の操作速度に基づく補正」とは、広く解釈すべきであり、操作部材の実際の操作速度に基づく補正だけでなく、その操作速度を実質的に指標するもの、例えば、第1シャフト若しくは第2シャフトの回転速度等に基づく補正も含まれる。また、その補正の態様についても、特に限定されず、例えば、設定された1以上の閾速度の各々を挟んで操作速度が高いか低いかによって目標助勢力がステップ的に変更されるような補正であってもよく、また、例えば、操作速度に応じて目標助勢力の大きさが連続的に変更されるような補正であってもよい。さらに、「目標助勢力を補正する」についても、広く解釈すべきであり、目標助勢力決定部によって決定された目標助勢力を直接的に補正することだけに限定されず、例えば、目標助勢力の決定の際に依拠する操作力、つまり、操作力推定部によって推定された操作力を補正することによって、間接的に、目標助勢力を補正することであってもよい。   The term “correction based on the operation speed of the operation member” in this section should be broadly interpreted and includes not only correction based on the actual operation speed of the operation member but also a substantial index of the operation speed, for example, The correction based on the rotational speed of the first shaft or the second shaft is also included. Further, the correction mode is not particularly limited. For example, the target assisting force is changed stepwise depending on whether the operation speed is high or low across each of one or more set threshold speeds. For example, the correction may be such that the magnitude of the target assisting force is continuously changed according to the operation speed. Furthermore, “correcting the target assisting force” should be interpreted broadly and is not limited to directly correcting the target assisting force determined by the target assisting force determining unit. For example, the target assisting force is corrected. Alternatively, the target assisting force may be corrected indirectly by correcting the operating force that is relied upon in the determination, that is, the operating force estimated by the operating force estimation unit.

(13)前記操作速度依拠補正部が、前記目標助勢力を、前記操作部材の操作速度が高い場合に、低い場合に比較して大きくなるように補正するように構成された(12)項に記載のステアリングシステム。   (13) In the item (12), the operation speed-dependent correction unit is configured to correct the target assisting force so that the target assisting force is increased when the operation speed of the operation member is high compared to when the operation speed is low. The described steering system.

一般的に、速い操舵操作が行われる場合、助勢装置の動作がその操舵操作に追従し得ないという現象が起こることがある。この現象は、操作に引っ掛かり感を与えてしまう。特に、助勢装置が電磁モータの力によって助勢力を発生させるように構成されている場合には、その現象が起こり易い。本項の態様では、操作部材の操作速度が高い場合に助勢力を大きくすることで、助勢装置の動作を促進し、上記現象を抑制することが可能となる。   Generally, when a fast steering operation is performed, a phenomenon may occur in which the operation of the assisting device cannot follow the steering operation. This phenomenon gives a feeling of being caught in the operation. In particular, when the assisting device is configured to generate the assisting force by the force of the electromagnetic motor, the phenomenon is likely to occur. In the aspect of this section, when the operation speed of the operation member is high, the assisting force is increased, thereby promoting the operation of the assisting device and suppressing the above phenomenon.

(14)当該ステアリングシステムが、少なくとも1つのユニバーサルジョイントを有して前記第2シャフトと前記転舵装置の入力軸とを連結する連結機構を備え、
前記助勢力制御装置が、
前記連結機構の構造に起因して生じるところの前記第2シャフトから前記転舵装置の入力軸へ伝達される回転トルクの変動が打ち消されるように、前記目標助勢力を補正する連結機構起因トルク変動依拠補正部を有する(1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載のステアリングシステム。
(14) The steering system includes a connection mechanism that has at least one universal joint and connects the second shaft and the input shaft of the steering device;
The assisting force control device comprises:
Coupling mechanism-induced torque fluctuation that corrects the target assisting force so as to cancel out fluctuations in rotational torque transmitted from the second shaft to the input shaft of the steered device caused by the structure of the coupling mechanism. The steering system according to any one of items (1) to (13), which includes a dependency correction unit.

ユニバーサルジョイントを介在させて第2シャフトと転舵装置とを連結させる場合、第2シャフトの回転位相、つまり、当該ユニバーサルジョイントの回転位相の変化に伴って、第2シャフトから転舵装置の入力軸に伝達される回転トルクは変化する。つまり、第2シャフトの回転トルクに対する入力軸の回転トルクの比であるトルク伝達比は、周期的に変動する。本項のステアリングシステムによれば、当該システムがユニバーサルジョイントを有する構成であっても、そのトルク伝達比の変動による影響を排除するための補正が行われることから、操舵操作の操作フィーリングが良好に保たれることになる。具体的には、助勢装置がユニバーサルジョイントの操作部材側に配設されているシステムでは、例えば、上記トルク伝達比の逆数を、上記目標助勢力に乗ずることによって、その目標助勢力を補正すればよい。   When the second shaft and the steering device are connected via the universal joint, the input shaft of the steering device is changed from the second shaft in accordance with the change in the rotational phase of the second shaft, that is, the rotational phase of the universal joint. Rotational torque transmitted to changes. That is, the torque transmission ratio that is the ratio of the rotational torque of the input shaft to the rotational torque of the second shaft fluctuates periodically. According to the steering system of this section, even if the system has a universal joint, correction is performed to eliminate the influence of fluctuations in the torque transmission ratio, so that the steering operation feeling is good. Will be kept. Specifically, in a system in which the assist device is disposed on the operation member side of the universal joint, for example, by correcting the target assist force by multiplying the target assist force by the inverse of the torque transmission ratio, Good.

(15)前記連結機構起因トルク変動依拠補正部が、前記転舵装置の入力軸,前記第2シャフト,前記第1シャフトおよび前記操作部材のいずれかの回転位相に基づいて、前記目標助勢力を補正するように構成された(14)項に記載のステアリングシステム。   (15) The coupling mechanism-induced torque fluctuation dependence correction unit may calculate the target assisting force based on the rotational phase of any of the input shaft, the second shaft, the first shaft, and the operating member of the steering device. The steering system according to item (14) configured to be corrected.

ユニバーサルジョイントによって連結される上記の入力軸および第2シャフトの各々の回転位相は、互いに対応関係にあるため、それらのいずれの回転位相を利用しても、上記補正を適切に行うことができる。また、上記回転伝達比が第1シャフトの回転位相に依存する構成の上記回転伝達機構を採用するシステムにおいては、操作部材および第1シャフトの各々の回転位相と第2シャフトの回転位相とは互いに対応関係にあるため、それら操作部材および第1シャフトの各々の回転位相を利用しても、上記補正を適切に行うことができる。なお、ステアリングシステムは、一般的に、ステアリング操作角(操作量)を検出するためのセンサとして、操作部材若しくは第1シャフトの回転位相を検出するセンサを備えている場合が多い。そのため、本項の態様のステアリングシステムを、操作部材若しくは第1シャフトの回転位相を利用して上記補正を行うように構成すれば、その補正のために別途センサを設ける必要がなく、当該システムの簡素化が図れる。   Since the rotation phases of the input shaft and the second shaft connected by the universal joint are in correspondence with each other, the correction can be appropriately performed even if any of the rotation phases is used. In the system employing the rotation transmission mechanism in which the rotation transmission ratio depends on the rotation phase of the first shaft, the rotation phase of each of the operating member and the first shaft and the rotation phase of the second shaft are mutually Since there is a correspondence relationship, the correction can be appropriately performed even if the rotational phases of the operation member and the first shaft are used. Note that the steering system generally includes a sensor for detecting the rotational phase of the operating member or the first shaft as a sensor for detecting the steering operation angle (operation amount). Therefore, if the steering system according to this aspect is configured to perform the correction using the rotation phase of the operation member or the first shaft, it is not necessary to provide a separate sensor for the correction. Simplification can be achieved.

(21)(a)運転者によって操作される操作部材と、(b)その操作部材の操作によって回転する第1シャフトと、(c)その第1シャフトよりも車輪側に配設された第2シャフトと、(d)その第2シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、(e)前記第1シャフトの回転を前記第2シャフトに伝達するとともに、(f)前記第1シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、前記第1シャフトから前記第2シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、前記動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構とを備えたステアリング装置に適用され、
前記回転伝達機構の基準動作位置の正規の位置からのズレを認定するための方法であって、
(A) 前記操作部材の操作力と直進状態からの車輪の転舵量とのいずれかと、(B)直進状態からの前記操作部材の操作量との一方を、検出依拠量と定義し、他方を、検出対象量と定義した場合において、
左旋回と右旋回との一方の前記操作部材の操作において、前記検出依拠量が設定量となった場合の前記検出対象量である第1検出対象量を検出し、
左旋回と右旋回との他方の前記操作部材の操作において、前記検出依拠量が前記設定量となった場合の前記検出対象量である第2検出対象量を検出し、
前記第1検出対象量と前記第2検出対象量との差が設定差を超えた場合に、前記回転伝達機構の基準動作位置が前記正規の位置からズレていると認定するステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。
(21) (a) an operation member operated by the driver, (b) a first shaft that is rotated by operation of the operation member, and (c) a second shaft disposed closer to the wheel than the first shaft. A shaft, (d) a steering device that steers the wheel by the rotation of the second shaft, (e) the rotation of the first shaft is transmitted to the second shaft, and (f) the first shaft The operation position changes with rotation, and the rotation transmission ratio in the rotation transmission from the first shaft to the second shaft is a value defined according to the amount of change of the operation position from the reference operation position. Applied to a steering device having a rotation transmission mechanism configured to vary as follows:
A method for recognizing a deviation from a normal position of a reference operation position of the rotation transmission mechanism,
(A) One of the operation force of the operation member and the steering amount of the wheel from the straight travel state, and (B) the operation amount of the operation member from the straight travel state is defined as the detection dependence amount, and the other Is defined as the amount to be detected,
In the operation of one of the operation members of the left turn and the right turn, a first detection target amount that is the detection target amount when the detection dependence amount becomes a set amount is detected,
In the operation of the other operation member of the left turn and the right turn, a second detection target amount that is the detection target amount when the detection dependency amount becomes the set amount is detected,
When the difference between the first detection target amount and the second detection target amount exceeds a set difference, the rotation transmission for the steering device that recognizes that the reference operation position of the rotation transmission mechanism deviates from the normal position. Mechanism operation position deviation recognition method.

本ステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法が適用されるステアリング装置は、大まかには、前述のステアリングシステムと同様に、第1シャフトと第2シャフトとを備え、第2シャフトが、第1シャフトの回転に伴って回転伝達比が変動する回転伝達機構を介して回転させられる構造となっている。したがって、前述のステアリングシステムと同様に、本ステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法が適用されるステアリング装置においては、回転伝達比は操作量に応じて変化し、操作力または転舵量は、その回転伝達比の変化に応じて変化することとなる。したがって、左右の操舵操作において、上記検出依拠量が同じ値となるときの上記検出対象量を比較することで、容易に、回転伝達機構の基準動作位置の正規の位置からのズレを認定できるのである。   A steering device to which the present rotation transmission mechanism operating position deviation recognition method is applied roughly includes a first shaft and a second shaft, as in the above-described steering system, and the second shaft is a first shaft. It is structured to be rotated via a rotation transmission mechanism whose rotation transmission ratio varies with the rotation of the shaft. Therefore, in the same manner as the steering system described above, in the steering device to which the rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method for the steering device is applied, the rotation transmission ratio changes according to the operation amount, and the operation force or the steering amount is , And changes according to the change in the rotation transmission ratio. Therefore, in the left and right steering operations, it is possible to easily recognize the deviation from the normal position of the reference operation position of the rotation transmission mechanism by comparing the detection target amount when the detection dependency amount becomes the same value. is there.

一般的に、ステアリングシステムは、左旋回と右旋回とで同じ操舵特性となるように構成されるため、例えば、上記設定差を0、若しくは、0に近い値に設定し、第1検出対象量と第2検出対象量との差が、その設定差の値を超えた場合において、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレていると認定することができる。   In general, since the steering system is configured to have the same steering characteristics for the left turn and the right turn, for example, the setting difference is set to 0 or a value close to 0, and the first detection target is set. When the difference between the amount and the second detection target amount exceeds the set difference value, it can be determined that the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from the normal position.

なお、本項における「設定差」は、必ずしも、基準動作位置が正規の位置にある場合の第1検出対象量と第2検出対象量との差に相当する値である必要はなく、検出誤差等を考慮して、その値にいくらかの余裕(マージン)を付加した値とされていてもよい。また、ズレがある場合であっても、操作フィーリングに悪影響をおよぼす程の大きさのズレではないと考えられるときにおいては、そのズレを許容してもよいとの観点から、不感帯として、設定差に余裕を設けてもよい。   Note that the “setting difference” in this section does not necessarily have to be a value corresponding to the difference between the first detection target amount and the second detection target amount when the reference motion position is at the normal position, and the detection error For example, the value may be a value obtained by adding some margin to the value. In addition, even if there is a deviation, when it is considered that the deviation is not large enough to adversely affect the operation feeling, it is set as a dead zone from the viewpoint that the deviation may be allowed. A margin may be provided for the difference.

本ステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法は、先に説明したズレ量認定部のように、車両自体がこの方法を実行する装置等を備えており、その装置によってこの方法が実行されてもよいし、車両製造時や、ディーラーにおける車両点検時等に、車両外の装置を用いたり,車両に所定の装置を取り付けてその装置を用いることによって実行されてもよい。   This rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method for a steering apparatus includes a device for executing this method by the vehicle itself, like the deviation amount recognition unit described above, and this method is executed by the apparatus. Alternatively, it may be executed by using a device outside the vehicle at the time of manufacturing the vehicle or checking the vehicle at a dealer, or by attaching a predetermined device to the vehicle and using the device.

(22)さらに、前記第1検出対象量と前記第2検出対象量との差と、前記回転伝達機構についての前記動作位置の基準動作位置からの変化量と前記回転伝達比の値との関係に基づいて、前記基準動作位置のズレの量を認定する(21)項に記載のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。   (22) Further, the relationship between the difference between the first detection target amount and the second detection target amount, the amount of change from the reference operation position of the operation position for the rotation transmission mechanism, and the value of the rotation transmission ratio. The steering apparatus rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method according to item (21), wherein an amount of deviation of the reference operation position is authorized based on

本項の態様は、ステアリングシステムにおいて説明した前述のズレ量認定部が備える機能に関係し、そのズレ量認定部は、本項の態様のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法を実行する機能部となる。本項についての説明は、前述のズレ量認定部において行った説明と同様であるため、ここでは省略する。   The aspect of this section relates to the function provided in the above-described deviation amount authorization unit described in the steering system, and the deviation amount authorization part executes the rotation transmission mechanism operation position deviation authorization method for the steering device of this aspect. It becomes a functional part. The explanation of this section is the same as the explanation given in the above-described deviation amount recognition unit, and is omitted here.

(23)前記検出依拠量が前記転舵量と前記操作量との一方とされ、前記検出対象量がそれらの他方とされており、
前記第1検出対象量となる前記転舵量と操作量との他方の値と、前記第2検出対象量となるその他方の値との差に基づいて、前記ズレの量を認定する(22)項に記載のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。
(23) The detection dependency amount is one of the steering amount and the operation amount, and the detection target amount is the other of them,
The amount of deviation is recognized based on the difference between the other value of the steered amount and the manipulated variable that is the first detection target amount and the other value that is the second detection target amount (22 ) The rotational transmission mechanism operation position deviation recognition method for a steering device according to the item.

(24)前記検出依拠量が前記操作量と前記操作力との一方とされ、前記検出対象量がそれらの他方とされ、
左旋回時および右旋回時においてそれぞれ検出された(a)前記第1検出対象量となる前記操作量と操作力との他方の値と(b)前記第2検出対象量となるその他方の値との差に基づいて、前記ズレの量を認定する(22)項に記載のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。
(24) The detected dependence amount is one of the operation amount and the operation force, and the detection target amount is the other of them,
(A) the other value of the operation amount and the operation force that are the first detection target amount, and (b) the other value that is the second detection target amount that is detected when turning left and turning right, respectively. The steering apparatus rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method according to item (22), wherein the deviation amount is authorized based on a difference from the value.

上記2つの態様は、本ステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法において用いる検出依拠量および検出対象量を、具体的に限定した態様である。上記2つの態様によれば、上記ズレの量を容易に認定することが可能である。   The above two modes are modes in which the detection dependency amount and the detection target amount used in the rotation transmission mechanism operation position deviation recognition method for the steering device are specifically limited. According to the two aspects, it is possible to easily recognize the amount of deviation.

請求可能発明の第1実施例としてのステアリングシステムを示す模式図である。It is a schematic diagram showing a steering system as a first embodiment of the claimable invention. 第1実施例のステアリングシステムが備えるステアリングコラムの断面図である。It is sectional drawing of the steering column with which the steering system of 1st Example is provided. 第1実施例のステアリングシステムが備える回転伝達機構および助勢装置の断面図である。It is sectional drawing of the rotation transmission mechanism and assistance apparatus with which the steering system of 1st Example is provided. 図3に示すA−A’線における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 3. 操作部材が回転操作される際の図3に示すA−A’線における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 3 when the operation member is rotated. 第1シャフトの回転角と第2シャフトの回転角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation angle of a 1st shaft, and the rotation angle of a 2nd shaft. 第1シャフトから第2シャフトへの回転伝達における回転伝達比を示すグラフである。It is a graph which shows the rotation transmission ratio in the rotation transmission from a 1st shaft to a 2nd shaft. 第1シャフトの回転トルクを補正するための係数のグラフである。It is a graph of the coefficient for correct | amending the rotational torque of a 1st shaft. 第1シャフトの回転トルクに対する目標助勢トルクの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the target assistance torque with respect to the rotational torque of a 1st shaft. 第1シャフトの回転トルクに対する、第1シャフトから第2シャフトに伝達された操作力に基づく回転トルクと、助勢力に基づく回転トルクとを合わせてなる合成トルクの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the combined torque which combines the rotational torque based on the operating force transmitted from the 1st shaft to the 2nd shaft with respect to the rotational torque of a 1st shaft, and the rotational torque based on an assisting force. 第2シャフトの回転位相と、第1シャフトの回転トルクに対する転舵装置の入力軸の回転トルクの比である伝達トルク比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotational phase of a 2nd shaft, and the transmission torque ratio which is ratio of the rotational torque of the input shaft of a steering apparatus with respect to the rotational torque of a 1st shaft. 回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the reference | standard operation position of a rotation transmission mechanism has shifted | deviated from the regular position. 第1実施例のステアリングシステムにおいて認定されるズレの量を示すグラフである。It is a graph which shows the quantity of gap certified in the steering system of the 1st example. 第1実施例のステアリングシステムにおいて実行されるズレの量の認定のためのプログラムのフロー図である。It is a flowchart of the program for recognition of the amount of deviation performed in the steering system of the 1st example. 第1実施例のステアリングシステムが備える制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a control device with which the steering system of the 1st example is provided. 第2実施例のステアリングシステムが備える制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus with which the steering system of 2nd Example is provided. 第2シャフトの回転トルクを一定とした場合において、第1シャフトの回転トルクの回転角に応じた変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation according to the rotation angle of the rotational torque of a 1st shaft, when the rotational torque of a 2nd shaft is made constant. 第2実施例のステアリングシステムにおいて認定されるズレの量を示すグラフである。It is a graph which shows the quantity of gap certified in the steering system of the 2nd example.

以下、請求可能発明を実施するための形態として、実施例のステアリングシステムのいくつかを、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明のステアリングシステムは、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良が施された種々の形態とすることができる。   Hereinafter, as a mode for carrying out the claimable invention, some of the steering systems of the embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the steerable invention steering system is not limited to the following embodiments, and can be in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

≪車両用ステアリングシステムの全体構成≫
図1に、第1実施例のステアリングシステムの全体構成を示す。本ステアリングシステムは、ステアリング装置を有しており、そのステアリング装置は、運転者によって操作される操作部材としてのステアリングホイール10と、一端部にそのステアリングホイール10が取り付けられたステアリングコラム12と、車輪を転舵する転舵装置14と、ステアリングコラム12と転舵装置14との間に位置する伸縮可能なインタミディエイトシャフト(以下、「I/Mシャフト」と略す場合がある)16とを含んで構成されている。さらに、I/Mシャフト16の一端部とステアリングコラム12の備える転舵側シャフト18とは、ユニバーサルジョイント20によって連結され、I/Mシャフト16の他端部と転舵装置14の備える入力軸22の一端部とは、もう1つのユニバーサルジョイント24によって連結されている。なお、本ステアリングシステムは、図1において右側、つまり、ステアリングホイール10側が車両後方側となり、左側、つまり、転舵装置14側が車両前方側となるように配置されている。
≪Overall configuration of vehicle steering system≫
FIG. 1 shows the overall configuration of the steering system of the first embodiment. The steering system includes a steering device. The steering device includes a steering wheel 10 as an operation member operated by a driver, a steering column 12 having the steering wheel 10 attached to one end thereof, and a wheel. A steering device 14 that steers the vehicle, and an extendable intermediate shaft (hereinafter sometimes abbreviated as “I / M shaft”) 16 that is positioned between the steering column 12 and the steering device 14. It consists of Furthermore, one end of the I / M shaft 16 and the steered side shaft 18 provided in the steering column 12 are connected by a universal joint 20, and the other end of the I / M shaft 16 and the input shaft 22 provided in the steered device 14. Is connected to one end of the other joint by another universal joint 24. In addition, this steering system is arrange | positioned so that the right side in FIG. 1, ie, the steering wheel 10 side may become a vehicle rear side, and the left side, ie, the steering device 14 side, may become a vehicle front side.

転舵装置14は、入力軸22と、車輪を転舵するための転舵ロッド30と、その転舵ロッド30を内部に収容するハウジング32とを備えている。転舵ロッド30は、車幅方向に延びる棒状に形成されており、それの車幅方向に移動可能な状態でハウジング32に保持されている。転舵ロッド30の両端部は、左右の前輪の各々を保持するステアリングナックル(図示省略)に連結されている。また、入力軸22は、ハウジング32に回転可能に保持されており、ハウジング32内における入力軸22の端部には、ピニオン(図示省略)が形成されている。一方、転舵ロッド30には、そのピニオンと噛合うラック(図示省略)が形成されている。   The steered device 14 includes an input shaft 22, a steered rod 30 for steering wheels, and a housing 32 that houses the steered rod 30 therein. The steered rod 30 is formed in a rod shape extending in the vehicle width direction, and is held by the housing 32 so as to be movable in the vehicle width direction. Both ends of the steering rod 30 are connected to a steering knuckle (not shown) that holds each of the left and right front wheels. The input shaft 22 is rotatably held by the housing 32, and a pinion (not shown) is formed at the end of the input shaft 22 in the housing 32. On the other hand, the steered rod 30 is formed with a rack (not shown) that meshes with the pinion.

ステアリングコラム12は、インパネリインフォースメント34に設けられたステアリングサポート36において、車体に支持される。ステアリングコラム12には、それの前方部に前方ブラケット38が設けられ、車両後方側にブレークアウェイブラケット40が設けられている。それら前方ブラケット38およびブレークアウェイブラケット40によって、ステアリングコラム12は、ステアリングサポート36に取り付けられている。   The steering column 12 is supported by the vehicle body at a steering support 36 provided in the instrument panel reinforcement 34. The steering column 12 is provided with a front bracket 38 at a front portion thereof, and a breakaway bracket 40 is provided at a rear side of the vehicle. The steering column 12 is attached to the steering support 36 by the front bracket 38 and the breakaway bracket 40.

図2に、ステアリングコラム12の側面断面図を示す。ステアリングコラム12は、大まかには、ステアリングホイール10を保持するコラムセクション50と、電動式パワーステアリング機能を実現する主体となるEPSセクション52とに区分することができる。以下、それら各セクションについて、順に説明する。   FIG. 2 shows a side sectional view of the steering column 12. The steering column 12 can be roughly divided into a column section 50 that holds the steering wheel 10 and an EPS section 52 that is a main body that realizes an electric power steering function. Hereinafter, each of these sections will be described in order.

コラムセクション50は、ステアリングホイール10が後端部に取り付けられている第1シャフトとしての操作側シャフト60と、その操作側シャフト60を挿通させた状態で保持するコラムチューブ62とを含んで構成されている。操作側シャフト60は、伸縮可能なシャフト部64と、そのシャフト部64の前端部に設けられたフランジ部66とから構成されている。コラムチューブ62は、パイプ状とされた円筒部68と、円筒部68の前端部に設けられて円筒部68よりも外径の大きい大径部70とから構成されている。大径部70には、後述するEPSセクション52のハウジング72の後端部が嵌め合わされており、操作側シャフト60のフランジ部66は、ベアリング74を介して、そのハウジング72に回転可能に保持されている。また、操作側シャフト60の後端部は、ベアリング76を介してのコラムチューブの後端部に回転可能に保持されている。   The column section 50 includes an operation side shaft 60 as a first shaft to which the steering wheel 10 is attached to a rear end portion, and a column tube 62 that holds the operation side shaft 60 in a state where the operation side shaft 60 is inserted. ing. The operation side shaft 60 includes a shaft portion 64 that can be expanded and contracted, and a flange portion 66 provided at the front end portion of the shaft portion 64. The column tube 62 includes a pipe-shaped cylindrical portion 68 and a large-diameter portion 70 that is provided at the front end portion of the cylindrical portion 68 and has a larger outer diameter than the cylindrical portion 68. A rear end portion of a housing 72 of the EPS section 52 described later is fitted into the large diameter portion 70, and the flange portion 66 of the operation side shaft 60 is rotatably held by the housing 72 via a bearing 74. ing. Further, the rear end portion of the operation side shaft 60 is rotatably held by the rear end portion of the column tube via the bearing 76.

なお、図示は省略するが、コラムセクション50には、操作側シャフト60の回転角度を検出するための操作角センサ78と、転舵側シャフト18の回転角度を検出するための転舵角センサ79とが設けられている(図1参照)。操作角センサ78は、絶対角センサとして、ステアリングホイール10が中立位置(車両が直進しているときの回転位置)とされている場合の操作側シャフト60の回転角度が0°となるように構成されており、操作側シャフト60の回転角度である操作側位相αを検出するものとなっている。また、転舵角センサ79は、転舵側シャフト18の回転角度である転舵側位相βを検出するものとなっている。   Although not shown, the column section 50 includes an operation angle sensor 78 for detecting the rotation angle of the operation side shaft 60 and a turning angle sensor 79 for detecting the rotation angle of the turning side shaft 18. Are provided (see FIG. 1). The operation angle sensor 78 is configured as an absolute angle sensor so that the rotation angle of the operation side shaft 60 is 0 ° when the steering wheel 10 is in the neutral position (the rotation position when the vehicle is traveling straight). The operation side phase α, which is the rotation angle of the operation side shaft 60, is detected. Further, the turning angle sensor 79 detects the turning side phase β that is the rotation angle of the turning side shaft 18.

図3に、EPSセクション52の側面断面図を示す。EPSセクション52は、ハウジング72に回転可能に保持されてステアリングホイール10に加えられた操作力を転舵装置14に出力するための第2シャフトとしての転舵側シャフト18と、駆動源としての電磁モータ80を有してそのモータ80によって転舵側シャフト18の回転を助勢する助勢装置82とを備えている。転舵側シャフト18は、出力側シャフト86,入力側シャフト88,トーションバー90の3つが組み合わされたシャフト部92と、そのシャフト部92の車両後方側に付設された円環部94とを含んで構成されている。出力側シャフト86は、ハウジング72の車両前方側に延出しており、その延出する部分において、ユニバーサルジョイント20に連結されている。   FIG. 3 shows a side cross-sectional view of the EPS section 52. The EPS section 52 is rotatably held in the housing 72 and outputs a steering side shaft 18 as a second shaft for outputting an operation force applied to the steering wheel 10 to the steering device 14, and an electromagnetic as a drive source. An assisting device 82 that has a motor 80 and assists the rotation of the steered side shaft 18 by the motor 80 is provided. The steered side shaft 18 includes a shaft portion 92 in which three of an output side shaft 86, an input side shaft 88, and a torsion bar 90 are combined, and an annular portion 94 attached to the rear side of the shaft portion 92 in the vehicle. It consists of The output side shaft 86 extends to the vehicle front side of the housing 72, and is connected to the universal joint 20 at the extending portion.

転舵側シャフト18のシャフト部92を構成する入力側シャフト88の前方部分は出力側シャフト86の後方部分に挿入されており、それらのシャフト86,88はベアリング96を介して相対回転可能とされている。それらのシャフト86,88は、ともに中空状をなし、それらのシャフト86,88を貫いて貫通穴98が形成されている。この貫通穴98内に、トーションバー90が、両端部がそれぞれそれらのシャフト86,88に固定された状態で配設されている。このように構成されたシャフト部92は、ベアリング100,102,104を介してハウジング72に回転可能に保持される。なお、トーションバー90は、シャフト部92の回転トルクに応じた量だけ捩られ、出力側シャフト86,入力側シャフト88は、その量に応じた量だけ相対回転する。EPSセクション52には、その相対回転量を検出することで、シャフト部92の回転トルク、すなわち、転舵側シャフト18の回転トルクを検出するトルク検出器として、トルクセンサ106が設けられている。なお、上述のように、転舵側シャフト18は、出力側シャフト86と入力側シャフト88とが相対回転するように構成されているが、その相対回転量は転舵側位相βに対して無視できる程度の大きさであると考え、本明細書中においては、説明を簡単にするために、入力側シャフト88の回転角を、転舵側シャフト18の回転角として扱うこととする。   The front part of the input side shaft 88 that constitutes the shaft portion 92 of the steered side shaft 18 is inserted into the rear part of the output side shaft 86, and these shafts 86, 88 can be rotated relative to each other via a bearing 96. ing. The shafts 86 and 88 are both hollow, and a through hole 98 is formed through the shafts 86 and 88. In the through hole 98, the torsion bar 90 is disposed in a state where both ends are fixed to the shafts 86 and 88, respectively. The shaft portion 92 configured as described above is rotatably held by the housing 72 via the bearings 100, 102, and 104. The torsion bar 90 is twisted by an amount corresponding to the rotational torque of the shaft portion 92, and the output side shaft 86 and the input side shaft 88 are relatively rotated by an amount corresponding to the amount. The EPS section 52 is provided with a torque sensor 106 as a torque detector that detects the rotational torque of the shaft portion 92, that is, the rotational torque of the steered side shaft 18 by detecting the relative rotational amount. As described above, the steered side shaft 18 is configured such that the output side shaft 86 and the input side shaft 88 rotate relative to each other, but the relative rotation amount is ignored with respect to the steered side phase β. In this specification, the rotation angle of the input side shaft 88 is treated as the rotation angle of the steered side shaft 18 in order to simplify the explanation.

助勢装置82は、上記電磁モータ80と、その電磁モータ80のモータ軸に連結されたウォーム112と、そのウォーム112と噛み合うウォームホイール114とを含んで構成されている。そのウォームホイール114は、転舵側シャフト18を構成する出力側シャフト86に固定されている。電磁モータ80の力は、ウォーム112,ウォームホイール114を介して出力側シャフト86に作用する。この力が、転舵側シャフト18の回転を助勢するための助勢力、さらに言えば、車輪の転舵を助勢するための助勢力となる。   The assisting device 82 includes the electromagnetic motor 80, a worm 112 connected to the motor shaft of the electromagnetic motor 80, and a worm wheel 114 that meshes with the worm 112. The worm wheel 114 is fixed to an output side shaft 86 constituting the steered side shaft 18. The force of the electromagnetic motor 80 acts on the output side shaft 86 via the worm 112 and the worm wheel 114. This force serves as an assisting force for assisting the rotation of the steered side shaft 18, more specifically, an assisting force for assisting the steering of the wheel.

転舵側シャフト18および操作側シャフト60は、互いにシフトした状態で、つまり、各々の回転軸線が互いに平行、かつ、それら回転軸線が所定距離だけズレた状態で配設されている。所定距離は、図3において、シフト量dとして示されている。操作側シャフト60のフランジ部66の前方側の端面には、図3のA−A’断面図である図4に示すように、径方向に延びる溝130が形成されている。一方、入力側シャフト88の円環部94には、当該シャフト88の軸線からオフセット量L偏心した位置において、当該シャフト88の軸線方向と平行な状態で、ピン132が後方に向かって立設固定されている。そのピン132に、ローラ136がベアリング138を介して回転可能に支持されおり、そのローラ136は、フランジ部66に形成された溝130内に配置されている。ちなみに、溝130の幅は、ローラ136の外径より僅かだけ大きくされている。後に詳しく説明するが、操作側シャフト60が回転すると、ローラ136が溝130に案内される状態で操作側シャフト60の径方向に移動しつつ、その回転が、転舵側シャフト18に伝達される。つまり、ステアリングコラム12は、上記ローラ136が転舵側シャフト18に設けられた係合部として、上記溝130が操作側シャフト60に設けられてその係合部の移動を許容する案内通路としてそれぞれ機能する回転伝達機構140を備えているのである。   The steered side shaft 18 and the operation side shaft 60 are arranged in a state of being shifted from each other, that is, in a state where the respective rotation axes are parallel to each other and the rotation axes are shifted by a predetermined distance. The predetermined distance is shown as a shift amount d in FIG. As shown in FIG. 4 which is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 3, a groove 130 extending in the radial direction is formed on the front end face of the flange portion 66 of the operation side shaft 60. On the other hand, in the annular portion 94 of the input side shaft 88, the pin 132 is erected and fixed rearward in a state parallel to the axial direction of the shaft 88 at a position offset by an offset amount L from the axis of the shaft 88. Has been. A roller 136 is rotatably supported by the pin 132 via a bearing 138, and the roller 136 is disposed in a groove 130 formed in the flange portion 66. Incidentally, the width of the groove 130 is slightly larger than the outer diameter of the roller 136. As will be described in detail later, when the operation side shaft 60 rotates, the roller 136 moves in the radial direction of the operation side shaft 60 while being guided by the groove 130, and the rotation is transmitted to the steered side shaft 18. . That is, the steering column 12 is an engaging portion provided with the roller 136 on the steered side shaft 18 and a guide passage provided with the groove 130 on the operating side shaft 60 to allow the engaging portion to move. A functioning rotation transmission mechanism 140 is provided.

≪回転伝達機構の機能≫
図5に、円形フランジ部66と、溝130に係合するローラ136との断面図(図3のA−A’断面図に相当する)を示す。図5(a)は、ステアリングホイール10が中立位置(操作側位相=0°)にあるときの状態を、図5(b)は、ステアリングホイール10が中立位置から左旋回方向に90゜回転操作された位置にあるときの状態を、図5(c)は、ステアリングホイール10が中立位置から右旋回方向に90゜回転操作された位置にあるときの状態を、図5(d)は、ステアリングホイール10が中立位置から右、若しくは左旋回方向に180゜回転操作された位置にあるときの状態を、それぞれ示している。なお、説明の簡素化に配慮し、以下の説明において、本ステアリングシステムでは、ステアリングホイール10は、左右に180°しか操作されないものとして扱う。
≪Function of rotation transmission mechanism≫
FIG. 5 shows a cross-sectional view (corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3) of the circular flange portion 66 and the roller 136 engaged with the groove 130. FIG. 5A shows a state when the steering wheel 10 is in the neutral position (operation side phase = 0 °), and FIG. 5B shows that the steering wheel 10 is rotated 90 ° in the left turn direction from the neutral position. FIG. 5 (c) shows the state when the steering wheel 10 is at the position where the steering wheel 10 is rotated 90 ° clockwise from the neutral position, and FIG. The state when the steering wheel 10 is at a position rotated 180 ° in the right or left turning direction from the neutral position is shown. In consideration of the simplification of the description, in the following description, in the present steering system, the steering wheel 10 is treated as being operated only 180 degrees to the left and right.

ここで、回転伝達機構140の動作に関して、当該回転伝達機構140の動作位置という概念を導入することにする。その動作位置は、ステアリングホイール10の操作に応じて変化する位置であり、回転伝達機構140の姿勢と考えることのできるものである。その動作位置は、具体的には、例えば、ローラ136の転舵側シャフト18の軸線まわりの回転位相と考えることもでき、また、溝130の操作側シャフト60の回転位相と考えることもできる。また、回転伝達機構140が図5(a)に示す状態、つまり、操作側シャフト60の回転軸線と転舵側シャフト18の回転軸線とを含む平面内にローラ136の回転軸線が位置する状態における回転伝達機構140の動作位置を、基準動作位置として扱うこととする。本ステアリングシステムでは、この基準動作位置が正規の位置にある場合、図5(a)に示す状態は、ステアリングホイール10が中立位置にあって、車両が直進状態となっている。   Here, regarding the operation of the rotation transmission mechanism 140, the concept of the operation position of the rotation transmission mechanism 140 will be introduced. The operating position is a position that changes in accordance with the operation of the steering wheel 10 and can be considered as the posture of the rotation transmission mechanism 140. Specifically, the operation position can be considered as, for example, a rotational phase around the axis of the steered side shaft 18 of the roller 136, or can be considered as a rotational phase of the operation side shaft 60 of the groove 130. Further, in the state where the rotation transmission mechanism 140 is shown in FIG. 5A, that is, in the state where the rotation axis of the roller 136 is located in a plane including the rotation axis of the operation side shaft 60 and the rotation axis of the steered side shaft 18. The operation position of the rotation transmission mechanism 140 is treated as a reference operation position. In the present steering system, when the reference operation position is in the normal position, the state shown in FIG. 5A is that the steering wheel 10 is in the neutral position and the vehicle is in a straight traveling state.

図から解るように、回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置にある場合、ステアリングホイール10が中立位置から右、若しくは左旋回方向に90゜回転操作されたときには、操作側シャフト60は自身の回転軸線を中心に90°回転するが、転舵側シャフト18は自身の回転軸線を中心に90°までは回転しない。そして、ステアリングホイール10が、さらに回転操作されて、中立位置から右、若しくは左旋回方向に180゜回転操作された場合に、操作側シャフト60および転舵側シャフト18は共に180゜回転する。回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置にある場合において、操作側シャフト60の操作側位相αと、転舵側シャフト18の転舵側位相βとの関係は、図6の実線で示すような関係となっている。ステアリングホイール10が中立位置から左旋回方向に180゜未満で回転操作される場合には、転舵側位相βは操作側位相αより小さく、180゜回転操作されると、転舵側位相βと操作側位相αとは同じとなる。つまり、操作側位相αが0°若しくは180゜となる場合には、転舵側位相βもそれぞれ0°若しくは180゜となり、回転位相差は0となる。一方、操作側位相αが0°から180゜に変化する間に、回転位相差は徐々に増加し、ある回転角からは逆に、徐々に減少し、0となるのである。ステアリングホイール10が中立位置から右旋回方向に回転操作される場合も同様である。   As can be seen from the drawing, when the reference operation position of the rotation transmission mechanism is in the normal position, when the steering wheel 10 is rotated 90 ° in the right or left turning direction from the neutral position, the operation-side shaft 60 is its own. Although it rotates 90 ° around the rotation axis, the steered side shaft 18 does not rotate up to 90 ° around its rotation axis. When the steering wheel 10 is further rotated and rotated 180 ° in the right or left turning direction from the neutral position, both the operation side shaft 60 and the steered side shaft 18 rotate 180 °. When the reference operation position of the rotation transmission mechanism is in the normal position, the relationship between the operation-side phase α of the operation-side shaft 60 and the steered-side phase β of the steered-side shaft 18 is shown by a solid line in FIG. It has become a relationship. When the steering wheel 10 is rotated by less than 180 ° in the left turn direction from the neutral position, the steering side phase β is smaller than the operation side phase α, and when the steering wheel is rotated 180 °, the steering side phase β The operation side phase α is the same. That is, when the operation side phase α is 0 ° or 180 °, the steered side phase β is also 0 ° or 180 °, respectively, and the rotational phase difference is 0. On the other hand, while the operation side phase α changes from 0 ° to 180 °, the rotational phase difference gradually increases, and gradually decreases from a certain rotational angle to zero. The same applies to the case where the steering wheel 10 is rotated in the right turning direction from the neutral position.

回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置にある場合において、操作側シャフト60と転舵側シャフト18との回転伝達比(dβ/dα)、つまり、操作側シャフト60の回転角速度(dα/dt)に対する転舵側シャフト18の回転角速度(dβ/dt)の比は、図7の実線で示すように、操作側位相αに応じて変動する。図から解るように、操作側位相αが0°となっている場合に、回転伝達比(dβ/dα)は最も小さい。また、操作側位相αが大きくなるにつれて回転伝達比(dβ/dα)は大きくなり、操作側位相αが180°の場合に、回転伝達比(dβ/dα)は最も大きくなる。つまり、ステアリングホイール10の操作角(操作量)が小さい場合には、その操作角の変化量に対する車輪の転舵量の変化量の比が比較的小さくなり、車両の直進安定性が良好となる。一方、ステアリングホイール10の操作角が大きくなると、その操作角の変化量に対する車輪の転舵量の変化の比が比較的大きくなり、少しの操作で車両の向きを大きく変え易くなる。このように、回転伝達機構140は、回転伝達比が第1シャフトの回転位相αに依存してその変動の様子が一定の規則に従うように変動する。なお、操作側シャフト60から転舵側シャフト18への回転トルクの伝達に関していえば、伝達される回転トルクは、上記回転伝達比の変動に伴って変動する。ここで、操作側シャフト60の回転トルクに対する転舵側シャフト18の回転トルク比をトルク伝達比とすれば、そのトルク伝達比は、上記回転伝達比の逆数となる。   When the reference operation position of the rotation transmission mechanism is in the normal position, the rotation transmission ratio (dβ / dα) between the operation side shaft 60 and the steered side shaft 18, that is, the rotation angular velocity (dα / dt) of the operation side shaft 60. The ratio of the rotational angular velocity (dβ / dt) of the steered side shaft 18 to) varies according to the operation side phase α as shown by the solid line in FIG. As can be seen from the figure, when the operation-side phase α is 0 °, the rotation transmission ratio (dβ / dα) is the smallest. Further, as the operation side phase α increases, the rotation transmission ratio (dβ / dα) increases. When the operation side phase α is 180 °, the rotation transmission ratio (dβ / dα) becomes the largest. That is, when the operation angle (operation amount) of the steering wheel 10 is small, the ratio of the change amount of the wheel turning amount to the change amount of the operation angle becomes relatively small, and the straight running stability of the vehicle becomes good. . On the other hand, when the operation angle of the steering wheel 10 is increased, the ratio of the change in the wheel turning amount to the change in the operation angle is relatively large, and the direction of the vehicle can be easily changed with a small amount of operation. As described above, the rotation transmission mechanism 140 varies so that the rotation transmission ratio depends on the rotation phase α of the first shaft and the variation state follows a certain rule. As for the transmission of the rotational torque from the operation side shaft 60 to the steered side shaft 18, the transmitted rotational torque varies with the variation of the rotational transmission ratio. Here, if the rotation torque ratio of the steered side shaft 18 with respect to the rotation torque of the operation side shaft 60 is a torque transmission ratio, the torque transmission ratio is the reciprocal of the rotation transmission ratio.

≪助勢力の制御≫
i)制御システムのハード構成
先に述べた助勢装置82が発生させる助勢力の制御は、図1に示す助勢力制御装置150によって行われる。助勢力は、助勢装置82が有するモータ80への供給電流の大きさに応じた大きさとなる。モータ80は、駆動回路としてのインバータ152を介して、図示を省略する電源に接続されており、助勢力制御装置150は、そのインバータ152に、モータに供給すべき電流に関する指令を送ることによって、助勢力を制御する。
≪Assistance control≫
i) Hardware Configuration of Control System The assist force generated by the assist device 82 described above is controlled by the assist force control device 150 shown in FIG. The assisting force has a magnitude corresponding to the magnitude of the current supplied to the motor 80 included in the assisting device 82. The motor 80 is connected to a power supply (not shown) via an inverter 152 as a drive circuit, and the assisting force control device 150 sends a command related to the current to be supplied to the motor to the inverter 152. Control the power.

助勢力制御装置150は、CPU,ROM,RAM等を有するコンピュータを主体とする装置であり、所定のプログラムを実行することによって、助勢力の制御を行う。ROMには、そのプログラムを始め、制御に関する各種のデータ等が記憶されている。また、助勢力制御装置150には、先に述べた転舵側シャフト18の回転トルクを検出するためのトルクセンサ106や、操作側シャフト60の回転位相を検出する操作角センサ78、転舵側シャフト18の回転位相を検出する転舵角センサ79等の各種センサが接続されており、助勢力制御装置150は、それらのセンサからの信号に基づいて、助勢力の制御を行う。   The assisting force control device 150 is a device mainly including a computer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the assisting force by executing a predetermined program. The ROM stores various data related to the control as well as the program. Further, the assisting force control device 150 includes the torque sensor 106 for detecting the rotational torque of the steering side shaft 18 described above, the operation angle sensor 78 for detecting the rotational phase of the operation side shaft 60, and the steering side. Various sensors such as a turning angle sensor 79 for detecting the rotation phase of the shaft 18 are connected, and the assisting force control device 150 controls the assisting force based on signals from these sensors.

ii)操作力の推定
本ステアリングステムでは、ステアリングホイール10の操作力に基づいて、助勢装置82が発生させるべき助勢力である目標助勢力が決定されるようになっており、その決定の前提として、トルクセンサ106によって転舵側シャフト18の回転トルクに基づいて、その操作力が推定される。具体的には、操作力と等価なものとして、操作側シャフト60の回転トルク(以下、「操作トルクTS」という)が推定される。ちなみに、転舵側シャフト60の回転トルクは、回転伝達機構140によって、操作トルクTSが伝達されたものと考えることができるため、以下、伝達トルクTDと呼ぶこととする。
ii) Estimation of operating force In the present steering stem, a target assisting force, which is an assisting force that should be generated by the assisting device 82, is determined based on the operating force of the steering wheel 10. The operating force is estimated by the torque sensor 106 based on the rotational torque of the steered side shaft 18. Specifically, the rotational torque of the operation side shaft 60 (hereinafter referred to as “operation torque T S ”) is estimated as equivalent to the operation force. Incidentally, since the rotation torque of the steered side shaft 60 can be considered as the operation torque T S transmitted by the rotation transmission mechanism 140, it is hereinafter referred to as a transmission torque T D.

先に説明したように、操作トルクTSに対する伝達トルクTDの比は、回転伝達比(dβ/dα)の逆数となる。そのため、下記式(1)に従って、検出された伝達トルクTDを回転伝達比(dβ/dα)で除することによって、操作トルクTSが推定される。ちなみに、回転伝達比(dβ/dα)は、操作側位相αに基づき、ROMに格納されたマップデータ(図7参照)を利用して認定される。
S=TD/(dβ/dα) ・・・(1)
As described above, the ratio of the transmission torque T D to the operation torque T S is the reciprocal of the rotation transmission ratio (dβ / dα). Therefore, the operation torque T S is estimated by dividing the detected transmission torque T D by the rotation transmission ratio (dβ / dα) according to the following equation (1). Incidentally, the rotation transmission ratio (dβ / dα) is recognized using map data (see FIG. 7) stored in the ROM based on the operation side phase α.
T S = T D / (dβ / dα) (1)

本ステアリングシステムでは、回転伝達機構140は、回転伝達比(dβ/dα)が操作側位相αの変化に伴って変動するように構成されているため、伝達トルクTD自体は操作力の大きさを適切に表すものとはなっていない。しかしながら、本ステアリングシステムでは、上記のように、伝達トルクTDから回転伝達比(dβ/dα)に基づいて、操作力が適切に推定されるのである。 In this steering system, the rotation transmission mechanism 140, the rotation transmission ratio (dβ / dα) is configured to vary with changes in the operating side phase alpha, the transmission torque T D itself operating force magnitude Is not an appropriate representation. However, in the present steering system, as described above, on the basis of the transmission torque T D to the rotation transmission ratio (dβ / dα), is the operating force is properly estimated.

iii)操作速度に基づく補正
速い操舵操作を行った場合、その操作に、助勢装置82が有するモータ80の動作が追従し得ないことが考えられる。モータ80の動作を速い操舵操作に追従させるためには、モータ80への供給電流を大きくすることが望ましい。そのことを考慮して、本ステアリングシステムでは、操舵操作が速い程モータ80への供給電流をより大きくすべく、目標助勢力をより大きくするように構成されている。目標助勢力を大きくするためには、後に説明するように、決定された目標助勢力を直接的に補正してもよいが、本ステアリングシステムでは、上記推定された操作トルクTSを補正することによって、間接的に目標助勢力を補正する手法を採用している。
iii) Correction based on operation speed When a fast steering operation is performed, it is considered that the operation of the motor 80 included in the assisting device 82 cannot follow the operation. In order to make the operation of the motor 80 follow a fast steering operation, it is desirable to increase the supply current to the motor 80. Considering this, the present steering system is configured to increase the target assisting force in order to increase the supply current to the motor 80 as the steering operation becomes faster. In order to increase the target assisting force, as will be described later, the determined target assist force may be directly corrected, but in the present steering system, to correct the operating torque T S, which is the estimated Therefore, the method of correcting the target assisting force indirectly is adopted.

上記補正は、ステアリングホイール10の操作速度vに基づいて行われる。その操作速度vは、操作角センサ78によって検出された操作側位相αの変化に基づいて算出される。操作トルクTSを補正するための操作速度補正依拠係数KVは、図8に示すようなマップデータとして、ROMに格納されている。そのマップデータを用い、算出された操作速度vに基づき、操作速度依拠補正係数KVが決定される。そして、その決定された操作速度依拠補正係数KVを用い、下記式(2)に従って、操作トルクTSが補正される。
S=KV×TS ・・・(2)
The correction is performed based on the operation speed v of the steering wheel 10. The operation speed v is calculated based on the change in the operation-side phase α detected by the operation angle sensor 78. The operation speed correction dependency coefficient K V for correcting the operation torque T S is stored in the ROM as map data as shown in FIG. Using the map data, the operation speed-dependent correction coefficient K V is determined based on the calculated operation speed v. Then, using the determined operation speed-dependent correction coefficient K V , the operation torque T S is corrected according to the following equation (2).
T S = K V × T S (2)

iv)目標助勢力の決定
本ステアリングシステムは、転舵側シャフト18の回転を助勢する構造とされているため、助勢力は、転舵側シャフト18の回転に対する助勢トルクとみなすことができる。そこで、助勢力の制御では、目標助勢力と等価なものとして、目標助勢トルクが決定される。ROMには、図9に示すような操作トルクTSに対する助勢トルクTAのマップデータが格納されており、そのマップデータを利用して目標助勢トルクTA *が決定される。
iv) Determination of target assisting force Since the present steering system is structured to assist the rotation of the steered side shaft 18, the assisting force can be regarded as an assisting torque for the rotation of the steered side shaft 18. Therefore, in the assist force control, the target assist torque is determined as equivalent to the target assist force. The ROM stores map data of the assist torque T A with respect to the operation torque T S as shown in FIG. 9, and the target assist torque T A * is determined using the map data.

車輪の転舵は、転舵側シャフト18に伝達された操作力に基づく成分と、助勢力に基づく成分とを合わせた合成力によって行われる。つまり、上記伝達トルクTDと助勢トルクTAとが合わさった合成トルクTCによって行われる。図10は、操作トルクTSに対する合成トルクTCの関係を示すグラフである。ちなみに、そのグラフは、回転伝達比(dβ/dα)が固定された場合の関係である。その関係に従う合成トルクTCが得られるように、つまり、操作トルクTSに応じた合成トルクCが得られるように目標助勢トルクTA *を決定することが、操作フィーリングを良好に維持することに寄与する。 The wheel is steered by a combined force that is a combination of a component based on the operating force transmitted to the steered side shaft 18 and a component based on the assisting force. That is, it is performed by the combined torque T C in which the transmission torque T D and the assisting torque T A are combined. FIG. 10 is a graph showing the relationship of the combined torque T C with respect to the operating torque T S. Incidentally, the graph shows the relationship when the rotation transmission ratio (dβ / dα) is fixed. Determining the target assisting torque T A * so that the combined torque T C according to the relationship can be obtained, that is, the combined torque C corresponding to the operating torque T S can maintain the operation feeling well. It contributes to that.

ところが、本ステアリングシステムでは、回転伝達機構140は、回転伝達比(dβ/dα)が変動するため、伝達トルクTDがその変動に応じて変動し、合成トルクTCは、必ずしも、上記関係に従ったものとはならない。そのことに配慮して、本ステアリングシステムでは、まず、推定された操作トルクTSに基づき、図10に示す関係に基づいて設定・格納されたマップデータを利用して、基準となる助勢トルクである基準助勢トルクTA0が決定され、その基準助勢トルクTA0と、認定されている回転伝達比(dβ/dα)とに基づいて、次式(3)に従って、目標助勢トルクTA *が決定される。
A *=TA0−{(dα/dβ)−1}×TS ・・・(3)
However, in this steering system, since the rotation transmission ratio (dβ / dα) of the rotation transmission mechanism 140 varies, the transmission torque T D varies according to the variation, and the combined torque T C does not necessarily satisfy the above relationship. It must not be followed. Considering this, in the present steering system, first, based on the estimated operation torque T S , the map data set and stored based on the relationship shown in FIG. A certain reference assist torque T A0 is determined, and a target assist torque T A * is determined according to the following equation (3) based on the reference assist torque T A0 and the recognized rotation transmission ratio (dβ / dα). Is done.
T A * = T A0 − {(dα / dβ) −1} × T S (3)

なお、上記のような決定手法に代えて、検出された伝達トルクTDに基づいて、次式(4)に従って、目標助勢トルクTA *を決定することもできる。
A *=TA0+{(dβ/dα)−1}×TD ・・・(4)
Instead of the determination method as described above, the target assisting torque T A * can be determined according to the following equation (4) based on the detected transmission torque T D.
T A * = T A0 + {(dβ / dα) −1} × T D (4)

v)ユニバーサルジョイントによる目標助勢トルクの補正
転舵側シャフト18と、転舵装置14の入力軸22との間には、2つのユニバーサルジョイント20、24が介在させられており、転舵側シャフト18の回転トルクが一定であったとしても、それらユニバーサルジョイント20、24の構造に起因して、入力軸22の回転トルクが変動することになる。本ステアリングシステムでは、具体的には、転舵側シャフト18の回転トルクに対する入力軸22の回転トルクの比である伝達トルク比は、転舵側シャフト18の回転位相である転舵側位相βに対して、図11に示すように変動する。
v) Correction of target assisting torque by universal joint Two universal joints 20 and 24 are interposed between the steered side shaft 18 and the input shaft 22 of the steered device 14. Even if the rotational torque of the input shaft 22 is constant, the rotational torque of the input shaft 22 varies due to the structure of the universal joints 20 and 24. Specifically, in the present steering system, the transmission torque ratio that is the ratio of the rotational torque of the input shaft 22 to the rotational torque of the steered side shaft 18 is set to the steered side phase β that is the rotational phase of the steered side shaft 18. On the other hand, it fluctuates as shown in FIG.

上記のことを考慮して、本ステアリングシステムでは、上記入力軸22のトルク変動を解消すべく、目標助勢トルクTA *が補正される。具体的には、転舵角センサ79によって検出される転舵側位相βに基づいて、上記図11に示す伝達トルク比の逆数として設定されてROMに格納されているジョイント依拠補正係数KJのマップデータを用い、次式(5)に従って、目標助勢トルクTA *が補正される。
A *=KJ×TA * ・・・(5)
vi)目標供給電流の決定
本ステアリングシステムでは、目標助勢トルクTA *に基づいて、助勢装置82のモータ80への目標供給電流IA *が決定され、その目標供給電流IA *に基づく指令が、インバータ152に送られる。インバータ152は、その指令に基づく供給電流がモータ80に流れるように動作し、車輪の転舵に対して適切な助勢力が付与される。
In consideration of the above, in the present steering system, the target assisting torque T A * is corrected in order to eliminate the torque fluctuation of the input shaft 22. Specifically, based on the steered side phase β detected by the steered angle sensor 79, the joint dependence correction coefficient K J set as the reciprocal of the transmission torque ratio shown in FIG. 11 and stored in the ROM is set. Using the map data, the target assist torque T A * is corrected according to the following equation (5).
T A * = K J × T A * ··· (5)
In vi) target supply current determining the steering system, based on the target assisting torque T A *, the target supply current I A to the motor 80 of the assisting device 82 * is determined, based on the target supply current I A * command Is sent to the inverter 152. The inverter 152 operates so that a supply current based on the command flows to the motor 80, and an appropriate assisting force is applied to the wheel steering.

vii)回転伝達機構の基準動作位置のズレ
本ステアリングシステムでは、転舵装置14が配置固定された状態で、ステアリングホール10が取り付けられたステアリングコラム12を、I/Mシャフト16によって転舵装置14と連結させつつ、ステアリングサポート36に組み付ける。ここで、ステアリングホイール10の操作側シャフト60に対する取付角が正規の角度からズレているようなを場合を考える。この場合において、転舵装置14の中立位置とステアリングホイール10の中立位置とを整合させつつ、ステアリングコラム12を組み付ければ、上述した回転伝達機構140の基準動作位置が、正規の位置からずれることになる。つまり、ステアリングホイール10が中立位置にあるときに、図12に示すように、ローラ136の回転軸線が、操作側シャフト60の回転軸線と転舵側シャフト18の回転軸線とを含む平面にない状態となる。図12に示す状態は、操作側位相αにおいて、基準動作位置が約30 °ズレた状態、言い換えれば、操作側シャフト60のフランジ部66に形成された溝130が、約30 °傾いた状態である。
vii) Deviation of the Reference Operation Position of the Rotation Transmission Mechanism In this steering system, the steering column 12 to which the steering hole 10 is attached is connected to the steering device 14 by the I / M shaft 16 while the steering device 14 is disposed and fixed. And assembled to the steering support 36. Here, consider a case where the mounting angle of the steering wheel 10 with respect to the operation side shaft 60 is deviated from the normal angle. In this case, if the steering column 12 is assembled while the neutral position of the steering device 14 and the neutral position of the steering wheel 10 are aligned, the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 described above is shifted from the normal position. become. That is, when the steering wheel 10 is in the neutral position, as shown in FIG. 12, the rotation axis of the roller 136 is not in a plane including the rotation axis of the operation side shaft 60 and the rotation axis of the steered side shaft 18. It becomes. The state shown in FIG. 12 is a state where the reference operation position is shifted by about 30 ° in the operation side phase α, in other words, a state where the groove 130 formed in the flange portion 66 of the operation side shaft 60 is inclined by about 30 °. is there.

回転伝達機構140において、上述のように、基準動作位置が正規の位置からズレている場合、場合、操作側位相αと転舵側位相βとの関係は、図6の二点鎖線 のようになる。図6の二点鎖線 で表わす関係は、実線で示す基準動作位置が正規の位置にある場合の関係に対して、操作側位相αにおいて、上記ズレである30 °分だけズレた状態となる。また、同様に、回転伝達比(dβ/dα)も、図7の二点鎖線 に示すように、30°分だけズレた状態となる。したがって、基準動作位置が正規の位置からズレている場合、単に、操作側位相αの値に基づいて、回転伝達比(dβ/dα)の値を認定しても、その値は、実際の回転伝達比(dβ/dα)の値とは異なる。その結果、認定された回転伝達比(dβ/dα)の値を用いても、操作力を適切に推定することができず、車輪の転舵に対して適切な助勢力を付与することもできなくなってしまうのである。   In the rotation transmission mechanism 140, as described above, when the reference operation position is deviated from the normal position, the relationship between the operation side phase α and the steered side phase β is as shown by a two-dot chain line in FIG. Become. The relationship represented by the two-dot chain line in FIG. 6 is in a state shifted by 30 °, which is the above-described shift, in the operation side phase α with respect to the relationship in the case where the reference operation position indicated by the solid line is at the normal position. Similarly, the rotation transmission ratio (dβ / dα) is also shifted by 30 ° as shown by the two-dot chain line in FIG. Therefore, when the reference operation position is deviated from the normal position, even if the value of the rotation transmission ratio (dβ / dα) is simply recognized based on the value of the operation-side phase α, the value is not the actual rotation. It is different from the value of the transmission ratio (dβ / dα). As a result, even if the value of the certified rotation transmission ratio (dβ / dα) is used, the operating force cannot be estimated appropriately, and an appropriate assisting force can be applied to the wheel steering. It will disappear.

viii)ズレの認定およびズレ量の認定
本ステアリングシステムは、このように、基準動作位置が正規の位置からズレた位置にある場合でも、そのズレを認定し、そのズレの量を考慮して、操作力を適切に推定するようにされている。以下に、ズレの認定、および、ズレ量の認定方法について具体的に説明する。
viii) Recognition of displacement and displacement amount This steering system recognizes the displacement even when the reference operation position is displaced from the normal position as described above, and considers the amount of displacement. The operation force is appropriately estimated. In the following, the authorization for displacement and the authorization method for the amount of deviation will be described in detail.

まず、車両直進状態から一方向に車輪が転舵させられ、転舵角センサ79によって検出された転舵側位相βが、予め設定された設定量としての設定転舵側位相β1となったときに、操作角センサ78によって検出された操作側位相αの値が第1操作側位相α1として検出される。次に、車輪を反対方向に転舵させ、転舵側位相βが設定転舵側位相β1となったときに、操作側位相αの値が第2操作側位相α2として検出される。基準動作位置が正規の位置にある場合の第1操作側位相をα1’、第2操作側位相をα2’とすれば、図6に示すように、これら第1操作側位相α1’と第2操作側位相α2’とは等しくなる。しかし、基準動作位置が正規の位置からズレている場合には、それら第1操作側位相α1と第2操作側位相α2とは等しくならない。 First, the wheel is steered in one direction from the vehicle straight traveling state, and the steered side phase β detected by the steered angle sensor 79 becomes the set steered side phase β 1 as a preset set amount. Sometimes, the value of the operation side phase α detected by the operation angle sensor 78 is detected as the first operation side phase α 1 . Next, when the wheel is steered in the opposite direction and the steered side phase β becomes the set steered side phase β 1 , the value of the operating side phase α is detected as the second operating side phase α 2 . If the first operation side phase when the reference operation position is in the normal position is α 1 ′ and the second operation side phase is α 2 ′, as shown in FIG. 6, these first operation side phases α 1 ′ And the second operating side phase α 2 ′ become equal. However, when the reference operation position is deviated from the normal position, the first operation side phase α 1 and the second operation side phase α 2 are not equal.

本ステアリングシステムでは、第1操作側位相α1と第2操作側位相α2との差の1/2が、次式(6)に従って、検出位相差dαとして認定され、
dα=(α1−α2)/2 ・・・(6)
この位相差dαの絶対値が、予め設定された値である設定差dα0を超えた場合に、回転伝達機構140の基準動作位置が正規の位置からズレていると認定するようにされている。この設定差dα0(プラスの値として設定されている)は、操作角センサ78,転舵角センサ79による検出の精度等を考慮して設定されたマージンであり、比較的小さい値とされている。そして、図13に示すように、基準動作位置が正規の位置からずれていると認定された場合に、そのズレの量としてズレ角度Δαが、次式(7)に従って認定される。
Δα=dα−dα0 (dα>0の場合)
Δα=dα+dα0 (dα<0の場合) ・・・(7)
図から解るように、dαが−dα0〜+dα0となる範囲は、不感帯として扱われているのである。ちなみに、検出位相差dαの絶対値が設定差dα0以下の場合は、ズレ角度Δαが0°とされる。操作側位相αは、上記ズレ角度Δαに基づいて、次式(8)に従って補正され、
α=α−Δα ・・・(8)
上述した助勢力の制御は、補正された操作側位相αを用いて行われる。
In this steering system, ½ of the difference between the first operation side phase α 1 and the second operation side phase α 2 is recognized as the detected phase difference dα according to the following equation (6):
dα = (α 1 −α 2 ) / 2 (6)
When the absolute value of the phase difference dα exceeds a preset difference dα 0 that is a preset value, it is determined that the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 is deviated from the normal position. . This set difference dα 0 (set as a positive value) is a margin set in consideration of the detection accuracy by the operation angle sensor 78 and the turning angle sensor 79, and is a relatively small value. Yes. As shown in FIG. 13, when it is determined that the reference operation position is deviated from the normal position, the shift angle Δα is determined according to the following equation (7) as the amount of the shift.
Δα = dα−dα 0 (when dα> 0)
Δα = dα + dα 0 (when dα <0) (7)
As can be seen, the range of d [alpha] is -dα 0 ~ + dα 0 is what is treated as a dead zone. Incidentally, when the absolute value of the detected phase difference dα is equal to or smaller than the set difference dα 0 , the deviation angle Δα is set to 0 °. The operation side phase α is corrected according to the following equation (8) based on the deviation angle Δα,
α = α−Δα (8)
The control of the assisting force described above is performed using the corrected operation side phase α.

このように、本ステアリングシステムは、回転伝達機構140の基準動作位置の正規の位置からのズレを認識する機能を有しており、この機能に関して補足すれば、本ステアリングシステムは、検出依拠量として転舵側位相βを、検出対象量として操作側位相αをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において転舵側位相βが同じとなったときの操作側位相αを比較することによって、ズレを認定し、ズレの量を認定しているのである。そして、転舵側位相βを検出する転舵角センサ79が検出依拠量検出器として、操作側位相αを検出する操作角センサ78が検出対象量検出器として、それぞれ機能するものとなっている。
ix)ズレ量認定プログラム
As described above, the present steering system has a function of recognizing a deviation from the normal position of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140. If supplemented with respect to this function, the present steering system is used as a detected dependence amount. By adopting the steering side phase β as the detection target amount and the operation side phase α, respectively, and comparing the operation side phase α when the steering side phase β becomes the same in the left and right turn of the vehicle, the deviation is It is certified and the amount of deviation is certified. Then, the turning angle sensor 79 that detects the steering side phase β functions as a detection-dependent amount detector, and the operation angle sensor 78 that detects the operation side phase α functions as a detection target amount detector. .
ix) Misalignment certification program

このようなズレ量の認定は、図14にフロー図を示すズレ量認定プログラムが、助勢力制御装置150において、車両が始動した際に1度だけ行われる。そのプログラムに従う処理では、ステップ1(以下、「S1」と略す。他のステップも同様とする)において、操作側位相αおよび転舵側位相βが検出される。S2およびS3においては、転舵角センサ79のキャリブレーション処理が行われる。この処理は、転舵角センサ79が絶対角センサではないために行われる処理である。具体的に言えば、S2において、操作側位相αが0°となっているか否かが判定され、操作側位相αが0°となった場合に、S3において、転舵側位相βを0°とすることで、転舵角センサ79の検出値の基準の設定が行われる。なお、S2およびS4においては、その基準の設定が行われたか否かを示す転舵フラグFβについての判定も行われ、S3においてフラグFβが1とされた以後は、上記キャリブレーション処理をスキップするようにされている。   Such displacement amount authorization is performed only once when the vehicle is started in the assisting force control device 150 by the displacement amount authorization program shown in the flowchart of FIG. In the processing according to the program, in step 1 (hereinafter abbreviated as “S1”, the same applies to other steps), the operation side phase α and the steered side phase β are detected. In S2 and S3, calibration processing of the turning angle sensor 79 is performed. This process is performed because the turning angle sensor 79 is not an absolute angle sensor. Specifically, in S2, it is determined whether or not the operation side phase α is 0 °, and when the operation side phase α is 0 °, the steering side phase β is set to 0 ° in S3. Thus, the reference value of the detected value of the turning angle sensor 79 is set. In S2 and S4, the steering flag Fβ indicating whether or not the reference has been set is also determined. After the flag Fβ is set to 1 in S3, the calibration process is skipped. Has been.

キャリブレーション処理が行われた後、S5において、転舵側位相βが設定転舵側位相β1を超えたか否かが判定される。その際、車両が右旋回されている場合にのみカウントされる右旋回フラグFRが0であるか否かも判定される。右旋回フラグFRが0であり、かつ、転舵側位相βが設定転舵側位相β1を超えた場合には、S6において、操作側位相αが第1操作側位相α1として検出され、右旋回フラグFRが1とされる。S5において、右旋回フラグFRが0であり、かつ、転舵側位相βが設定転舵側位相β1を超えた場合でなければ、S7において、車両が左旋回されている場合にのみカウントされる左旋回フラグFLが0であるか否かと、転舵側位相βが設定転舵側位相β1を超えているか否かとが判定される。左旋回フラグFLが0であり、かつ、転舵側位相βが設定転舵側位相β1を超えた場合には、S8において、操作側位相αが第2操作側位相α2として検出され、左旋回フラグFLが1とされる。 After the calibration process is performed, in S5, whether steered side phase beta exceeds the set steered side phase beta 1 is determined. At that time, the vehicle is determined be whether a right turn flag F R 0 is counted only if they are right turn. A right turn flag F R is 0, and, when the steered side phase beta exceeds the set steered side phase beta 1, in S6, the operation-side phase alpha is detected as a first operating-side phase alpha 1 is, clockwise turning flag F R is set to 1. In S5, a right turn flag F R is 0, and, if the case where the steered side phase beta exceeds the set steered side phase beta 1, in S7, only when the vehicle is turning left It is determined whether or not the counted left turn flag FL is 0 and whether or not the steered side phase β exceeds the set steered side phase β 1 . When the left turn flag FL is 0 and the steered side phase β exceeds the set steered side phase β 1 , the operating side phase α is detected as the second operating side phase α 2 in S8. The left turn flag FL is set to 1.

次に、S9において、右旋回フラグFRが1で、かつ、左旋回フラグFLが1であるか否かが判定される。右旋回フラグFRおよび左旋回フラグFLがともに1とされていれる場合には、第1操作側位相α1および第2操作側位相α2が検出されていることになるため、S10において、dαの絶対値が設定差dα0を超えているかどうかが判定される。超えている場合には、S11において、式(7)に基づいて、ズレ角度Δαが算出される。S12においては、右旋回フラグFRが1および左旋回フラグFLと、フラグFとが0にリセットされて、ズレ量の認定が終了する。なお、S10において、dαの絶対値が設定差dα0を超えていない場合には、基準動作位置が正規の位置からズレていないと認定され、S13において、ズレ角度Δαが0とされて、プログラムが終了する Next, in S9, the right turning flag F R is 1, and whether the counterclockwise turning flag F L is 1 is determined. If the right turn flag F R and the left turning flag F L is being both 1, since the first operating-side phase alpha 1 and the second operating-side phase alpha 2 is that it is detected, in S10 whether the absolute value of d [alpha] exceeds the set differential d [alpha] 0 is determined. If so, the deviation angle Δα is calculated in S11 based on the equation (7). In S12, the right turn flag F R is 1 and the left turning flag F L, and the flag F is reset to 0, certification of the deviation is completed. If the absolute value of dα does not exceed the set difference dα 0 in S10, it is determined that the reference operation position is not deviated from the normal position. In S13, the deviation angle Δα is set to 0, and the program Ends

x)ズレを考慮した操作力の推定および目標助勢力の決定
操作側位相αは、上記式(8)に従って、ズレ角度Δαに基づく補正が行わる。この補正された操作側位相αである補正操作側位相αと、転舵側位相βとの関係は、図6における実線で示される関係となり、また、補正操作側位相αと回転伝達比(dβ/dα)との関係は、図7における実線で示される関係となる。つまり、補正操作側位相αを用いれば、基準動作位置が正規の位置にある場合の操作側位相αと回転伝達比(dβ/dα)との関係を利用することができる。したがって、上述の操作トルクTSの推定および目標助勢力の決定は、補正操作側位相αに基づいて、図7に示すマップデータを参照して認定される回転伝達比(dβ/dα)の値を用いて行われる。なお、上述の操作速度に基づく操作トルクTSの補正において用いられる操作速度vは、補正される前の操作側位相αの変化に基づいて算出される。
x) Estimation of operation force in consideration of deviation and determination of target assisting force The operation-side phase α is corrected based on the deviation angle Δα according to the above equation (8). The relationship between the corrected operation side phase α, which is the corrected operation side phase α, and the steered side phase β is the relationship indicated by the solid line in FIG. 6, and the corrected operation side phase α and the rotation transmission ratio (dβ / Dα) is the relationship indicated by the solid line in FIG. That is, if the correction operation side phase α is used, the relationship between the operation side phase α and the rotation transmission ratio (dβ / dα) when the reference operation position is at the normal position can be used. Therefore, the estimation of the operation torque T S and the determination of the target assisting force described above are based on the correction operation side phase α and the value of the rotation transmission ratio (dβ / dα) that is certified with reference to the map data shown in FIG. It is done using. The operation speed v used in the correction of the operation torque T S based on the above-described operation speed is calculated based on the change in the operation side phase α before correction.

このように、本ステアリングシステムによれば、基準動作位置が正規の位置からズレている場合でも、補正操作側位相αの値に基づいて、回転伝達機構において実現されている回転伝達比(dβ/dα)の値を認定することができる。したがって、操作トルクTSは、その回転伝達比(dβ/dα)に基づいて適切に推定され、助勢力制御装置150によって適切な助勢力が発生させられる。したがって、本ステアリングシステムによれば、基準動作位置が正規の位置からズレている場合であっても、運転者がステアリングホイール10に同じように操作力を加えれば、車両を同じように左旋回または右旋回させることができ、操作フィーリングを良好に維持させることができるのである。 As described above, according to the present steering system, even when the reference operation position is deviated from the normal position, the rotation transmission ratio (dβ / The value of dα) can be certified. Therefore, the operation torque T S is appropriately estimated based on the rotation transmission ratio (dβ / dα), and an appropriate assisting force is generated by the assisting force control device 150. Therefore, according to the present steering system, even if the reference operation position is deviated from the normal position, if the driver applies the operation force to the steering wheel 10 in the same manner, It can be turned to the right and the operation feeling can be maintained well.

≪助勢力制御装置の機能構成≫
先に説明したように、本ステアリングシステムにおける上記転舵助勢制御は、助勢力制御装置150によって実行される。図15のブロック図に示すように、助勢力制御装置150は、転舵助勢制御の実行によって、それぞれが、自身に割り当てられた処理を実行する複数の機能部を有していると考えることができる。以下に、助勢力制御装置150の複数の機能部の各々と、その各々による処理を、転舵助勢制御についての先の説明を参照しつつ説明する。
≪Functional structure of assisting force control device≫
As described above, the steering assist control in the present steering system is executed by the assist force control device 150. As shown in the block diagram of FIG. 15, the assisting force control device 150 may consider that each of the assisting force control devices 150 has a plurality of functional units that execute processes assigned to the assisting force control device 150. it can. Below, each of the several function part of the assisting force control apparatus 150 and the process by each are demonstrated, referring the previous description about steering assist control.

ズレ角度Δαは、ズレ量認定部160において、操作角センサ78によって検出される操作側位相αと、転舵角センサ79によって検出される転舵側位相βとから、式(7)に従って算出される。言い換えれば、ズレ量認定部160は、前述のズレ量認定プログラムを実行する機能部となっている。ズレ角度Δαは、操作側位相補正部161に入力され、補正操作側位相αは、操作側位相補正部161において、式(8)に従って算出される。この補正操作側位相αは、回転伝達比認定部162に入力され、回転伝達比認定部162は、データ格納部163に格納されているマップデータを参照して、回転伝達比(dβ/dα)を認定する。一方、トルクセンサ106によって、転舵側シャフト18の回転トルクである伝達トルクTDが検出されており、その伝達トルクTDと、認定された回転伝達比(dβ/dα)は、操作トルク推定部164に入力され、その操作トルク推定部164において、式(1)に従って、操作トルクTSが推定される。推定された操作トルクTSは、操作速度依拠補正部166に入力される。一方、操作速度依拠補正部166には、補正される前の操作側位相αも入力されており、操作速度依拠補正部166は、その操作側位相αに基づいてステアリングホイール10の操作速度vを推定し、その推定された操作速度vに基づき、データ格納部163に格納されたマップデータを参照して、操作速度補正依拠係数KVを認定する。そして、操作速度依拠補正部166は、入力されている操作トルクTSを、認定された操作速度補正依拠係数KVを用いて、式(2)に従って補正する。 The deviation angle Δα is calculated by the deviation amount authorization unit 160 from the operation side phase α detected by the operation angle sensor 78 and the turning side phase β detected by the turning angle sensor 79 according to the equation (7). The In other words, the deviation amount authorization unit 160 is a functional unit that executes the above-described deviation amount authorization program. The deviation angle Δα is input to the operation side phase correction unit 161, and the correction operation side phase α is calculated by the operation side phase correction unit 161 according to the equation (8). The correction operation-side phase α is input to the rotation transmission ratio authorization unit 162, which refers to the map data stored in the data storage unit 163 and provides the rotation transmission ratio (dβ / dα). Certify. On the other hand, the torque sensor 106 detects the transmission torque T D that is the rotational torque of the steered side shaft 18, and the transmission torque T D and the certified rotation transmission ratio (dβ / dα) are the operation torque estimates. is input to the section 164, at its operating torque estimation unit 164, according to equation (1), operating torque T S is estimated. The estimated operation torque T S is input to the operation speed dependence correction unit 166. On the other hand, the operation speed phase correction unit 166 also receives the operation-side phase α before correction, and the operation speed dependency correction unit 166 determines the operation speed v of the steering wheel 10 based on the operation-side phase α. Based on the estimated operation speed v, the operation speed correction dependence coefficient K V is certified with reference to the map data stored in the data storage unit 163. Then, the operation speed dependency correction unit 166 corrects the input operation torque T S according to the equation (2) using the recognized operation speed correction dependency coefficient K V.

補正された操作トルクTSは、目標助勢トルク決定部170に入力され、目標助勢トルク決定部170は、入力された操作トルクTSに基づき、データ格納部163に格納されているマップデータを参照して、基準助勢トルクTA0を決定する。さらに、目標助勢トルク決定部170には、回転伝達比(dβ/dα)も入力されており、目標助勢トルク決定部170は、決定された基準助勢トルクTA0と、回転伝達比(dβ/dα)とに基づき、式(3)に従って、目標助勢トルクTA *を決定する。決定された目標助勢トルクTA *は、連結機構起因トルク変動依拠補正部172に入力される。連結機構起因トルク変動依拠補正部172には、転舵角センサ79によって検出される転舵側位相βも入力されており、連結機構起因トルク変動依拠補正部172は、データ格納部163に格納されているマップデータを参照して、ジョイント依拠補正係数KJを決定し、そのジョイント依拠補正係数KJに基づき、式(5)に従って、目標助勢トルクTA *を補正する。助勢装置作動制御部174は、その目標助勢トルクTA *に基づいて、目標供給電流IA *を決定し、その目標供給電流IA *に基づく指令を、インバータ152に送る。 The corrected operation torque T S is input to the target assist torque determining unit 170, and the target assist torque determining unit 170 refers to the map data stored in the data storage unit 163 based on the input operation torque T S. Then, the reference assist torque T A0 is determined. Further, the target assist torque determining unit 170 also receives a rotation transmission ratio (dβ / dα), and the target assist torque determining unit 170 receives the determined reference assist torque T A0 and the rotation transfer ratio (dβ / dα). ) And the target assisting torque T A * is determined according to the equation (3). The determined target assisting torque T A * is input to the coupling mechanism-induced torque fluctuation dependence correcting unit 172. The coupling mechanism-induced torque fluctuation dependency correcting unit 172 also receives the steering-side phase β detected by the turning angle sensor 79, and the coupling mechanism-induced torque fluctuation dependency correcting unit 172 is stored in the data storage unit 163. With reference to the map data, the joint dependent correction coefficient K J is determined, and the target assisting torque T A * is corrected based on the joint dependent correction coefficient K J according to the equation (5). The assisting device operation control unit 174 determines the target supply current I A * based on the target assist torque T A * , and sends a command based on the target supply current I A * to the inverter 152.

なお、上記目標助勢トルク決定部170に伝達トルクTDが入力されるように構成し、その目標助勢トルク決定部170を、入力された伝達トルクTDに基づき、式(4)に従って、目標助勢トルクTA *を決定するように構成することも可能である。 Incidentally, configured to transmit torque T D to the target assisting torque determination unit 170 is input, the target assisting torque determination unit 170, based on the transmission torque T D input, according to equation (4), target assisting It can also be configured to determine the torque T A * .

≪変形例≫
上記実施例のステアリングシステムは、上記ズレ量認定部が外された状態のシステムとして実施することも可能である。その変形例となるステアリングシステムでは、ズレ角度Δαを認定する機能を有しておらず、ズレ角度Δαは、予め、データ格納部163に格納されていればよい。その場合、ズレ角度Δαの認定は、例えば、車両製造時、車両整備時等に、車両外部に設けられた設備を用いて行い、その認定されたズレ角度Δαを、データ格納部163に格納すればよい。ズレ角度Δαの認定は、先に説明したズレ量認定方法に従って行えばよい。
≪Modification≫
The steering system of the above-described embodiment can be implemented as a system in a state in which the above-described deviation amount recognition unit is removed. The steering system as a modified example does not have a function of identifying the deviation angle Δα, and the deviation angle Δα may be stored in the data storage unit 163 in advance. In this case, the displacement angle Δα is recognized using equipment provided outside the vehicle, for example, at the time of vehicle manufacture or vehicle maintenance, and the recognized displacement angle Δα is stored in the data storage unit 163. That's fine. The recognition of the deviation angle Δα may be performed according to the deviation amount authorization method described above.

また、上記実施例のステアリングシステムでは、検出依拠量として転舵側位相βを、検出対象量として操作側位相αをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において転舵側位相βが同じとなったときの操作側位相αを比較することによって、ズレを認定し、ズレの量を認定している。そのような認定に代え、逆に、検出依拠量として操作側位相αを、検出対象量として転舵側位相βをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において操作側位相αが同じとなったときの転舵側位相βを比較することによって、ズレを認定し、ズレの量を認定してもよい。その場合、操作角センサ78が検出依拠量検出器として、転舵角センサ79が検出対象量検出器として、それぞれ機能するものとなる。   Further, in the steering system of the above-described embodiment, the steering side phase β is adopted as the detection dependence amount, and the operation side phase α is adopted as the detection target amount, and the steering side phase β is the same in the left and right turn of the vehicle. By comparing the operation-side phase α at the time, the deviation is recognized and the amount of deviation is certified. Instead of such authorization, conversely, when the operation side phase α is adopted as the detection dependency amount and the steered side phase β is adopted as the detection target amount, and the operation side phase α becomes the same in the left and right turn of the vehicle By comparing the steering-side phase β, the deviation may be recognized and the amount of deviation may be recognized. In that case, the operation angle sensor 78 functions as a detection-dependent amount detector, and the turning angle sensor 79 functions as a detection target amount detector.

本実施例のステアリングシステムは、第1実施例のステアリングシステムが有する助勢力制御装置150の代わりに、図16に示すような助勢力制御装置200を有している。本実施例のステアリングシステムは、助勢力制御装置の構成が異なることと、転舵角センサを有していないこととを除き、第1実施例のステアリングシステムと同様の構成とされている。なお、助勢力制御装置200は、回転伝達機構140の基準動作位置の正規の位置からのズレおよびそのズレの量を認定する機能を有しておらず、それら認定は、車両製造時、車両点検時等において行われる。以下の説明においては、説明の簡略化に配慮し、助勢力制御装置150と助勢力制御装置200との異なる部分、および、回転伝達機構140のズレおよびズレ量の認定方法を中心に説明することとする。   The steering system of the present embodiment has an assisting force control device 200 as shown in FIG. 16 instead of the assisting force control device 150 included in the steering system of the first embodiment. The steering system of the present embodiment has the same configuration as that of the steering system of the first embodiment except that the configuration of the assisting force control device is different and that the steering angle sensor is not provided. The assisting force control device 200 does not have a function of authorizing the deviation of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 from the normal position and the amount of the deviation. At times. In the following description, in consideration of the simplification of the description, the description will focus on the different parts of the assisting force control device 150 and the assisting force control device 200, and the method for determining the displacement and the amount of displacement of the rotation transmission mechanism 140. And

転舵に必要な力が転舵量の変化に対しても一定となるような路面(標準路面)上に車両があると考え、また、助勢力が発生させられないと考えた場合、上記伝達トルクTDが一定であるとみなすことができるため、上記回転伝達機構140を備えていないステアリングシステムの場合、ステアリングホイール10の操作力、つまり、操作トルクTSは、ステアリングホイール10の操作量、つまり、操作側位相αによらず、一定となる。それに対し、上記回転伝達機構140を備えたステアリングシステムでは、上述したように、回転伝達比(dβ/dα)が操作側位相αによって変動するため、操作トルクTSは、操作側位相αに応じて、図17に実線で示すように変動する。ここで、回転伝達機構140の基準動作位置が正規の位置からズレている場合を考えると、操作トルクTSは、二点鎖線で示すように変動し、同じ操作側位相α3となるように左右にステアリングホイール10を操作した場合であっても、操作トルクTSの値は、左旋回操作の場合と右旋回操作の場合とで異なることになる。本実施例のステアリングシステムでは、このような現象を利用して、回転伝達機構140の基準動作位置のズレおよびズレの量が認定される。なお、本実施例では、説明の簡素化の観点から、ユニバーサルジョイント20,24によるトルク変動については、考慮しないこととする。 If you think that there is a vehicle on the road surface (standard road surface) where the force required for turning is constant even with changes in the turning amount, and if you think that no assisting force can be generated, since it can be regarded as constant torque T D, when the steering system which is not provided with the rotation transmission mechanism 140, the operation force of the steering wheel 10, that is, operating torque T S, the operation amount of the steering wheel 10, That is, it is constant regardless of the operation side phase α. On the other hand, in the steering system provided with the rotation transmission mechanism 140, as described above, the rotation transmission ratio (dβ / dα) varies depending on the operation side phase α, and therefore the operation torque T S depends on the operation side phase α. As shown by a solid line in FIG. Here, considering the case where the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 is deviated from the normal position, the operation torque T S fluctuates as indicated by a two-dot chain line so that the operation side phase α 3 becomes the same. Even when the steering wheel 10 is operated to the left and right, the value of the operation torque T S is different between the left turn operation and the right turn operation. In the steering system of the present embodiment, the deviation of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 and the amount of deviation are certified using such a phenomenon. In the present embodiment, from the viewpoint of simplifying the explanation, torque fluctuations due to the universal joints 20 and 24 are not considered.

上記ズレおよびズレの量の認定に際し、操作力としての操作トルクTSを検出するための操作トルクセンサを、操作側シャフト60に取り付け、上記標準路面を模したステージに車両を載せ置く。この状態において、助勢力を発生させずに、操作角センサ78によって検出される操作側位相αが予め設定された設定量としての設定操作側位相α3となるまでの左旋回操作を行い、その時に上記操作トルクセンサによって検出された操作トルクTSを、第1操作トルクTS1として認定する。次いで、設定操作側位相α3となるまでの右旋回操作を行い、その時の操作トルクTSを、第2操作トルクTS2として認定し、第1操作トルクTS1および第2操作トルクTS2との差であるトルク差dTSを、次式(9)に従って認定する。
dTS=TS1−TS2 ・・・(9)
そして、上記認定されたトルク差dTSに基づき、その絶対値が、予め設定された値である設定差dTS0を超えていた場合に、回転伝達機構140の基準動作位置が正規の位置からズレていると認定する。
Upon certification of the amount of the deviation and shift, the operating torque sensor for detecting the operating torque T S as an operating force, attached to the operating-side shaft 60, placing placing the vehicle on a stage which simulates the standard road. In this state, without making an assisting force, a left turn operation is performed until the operation side phase α detected by the operation angle sensor 78 reaches the setting operation side phase α 3 as a preset setting amount. The operation torque T S detected by the operation torque sensor is authorized as the first operation torque T S1 . Next, a right turn operation is performed until the set operation side phase α 3 is reached, the operation torque T S at that time is recognized as the second operation torque T S2 , and the first operation torque T S1 and the second operation torque T S2 are recognized. The torque difference dT S , which is a difference from the above, is recognized according to the following equation (9).
dT S = T S1 −T S2 (9)
Then, based on the certified torque difference dT S , when the absolute value exceeds the preset difference dT S0 , the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 deviates from the normal position. Authenticate.

上記設定差dTS0(プラスの値として設定されている)は、操作角センサ78,上記操作トルクセンサによる検出の精度等を考慮して設定されたマージン(不感帯)であり、比較的小さい値とされている。トルク差dTSと、回転伝達機構140の基準動作位置のズレ量である前述のズレ角度Δαとは、図18に示すようなマップデータによって関係付けられており、基準動作位置が正規の位置からズレていると認定した場合に、ズレ角度Δαを、そのマップデータを参照することによって、認定する。つまり、本ステアリングシステムが有する回転伝達機構140の基準動作位置のズレおよびズレの量の認定では、検出依拠量として操作側位相αを、検出対象量として操作トルクTSをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において操作側位相αが設定操作側位相α3となったときの操作トルクTSを比較することによって、ズレを認定し、ズレの量を認定しているのである。 The set difference dT S0 (set as a positive value) is a margin (dead zone) set in consideration of the detection accuracy by the operation angle sensor 78 and the operation torque sensor, and is a relatively small value. Has been. The torque difference dT S and the above-described deviation angle Δα, which is the deviation amount of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140, are related by map data as shown in FIG. When it is recognized that there is a deviation, the deviation angle Δα is certified by referring to the map data. That is, in the recognition of the deviation and the amount of deviation of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 included in the steering system, the operation side phase α is adopted as the detection dependency amount, and the operation torque T S is adopted as the detection target amount. By comparing the operation torque T S when the operation side phase α becomes the set operation side phase α 3 in the left and right turns, the deviation is recognized and the amount of deviation is recognized.

上記認定されたズレ角度Δαは、助勢力制御装置200のデータ格納部163に格納され、助勢力制御装置200による助勢力の制御に用いられる。本実施例のステアリングシステムによる制御では、先の第1実施例のステアリングシステムによる制御と同様に、操作角センサ78によって検出された操作側位相αに対して、上記式(8)に従って、ズレ角度Δαに基づく補正が行われる。そして、この補正された操作側位相αに基づいて、操作トルクTSの推定および目標助勢力の決定が行われる。 The certified deviation angle Δα is stored in the data storage unit 163 of the assisting force control device 200 and used for controlling the assisting force by the assisting force control device 200. In the control by the steering system of the present embodiment, the shift angle according to the above equation (8) with respect to the operation side phase α detected by the operation angle sensor 78, as in the control by the steering system of the first embodiment. Correction based on Δα is performed. Based on the corrected operation side phase α, the operation torque T S is estimated and the target assisting force is determined.

なお、本ステアリングシステムの助勢力制御装置200による助勢力の制御では、上述したステアリングホイール10の操作速度vに基づく補正は、決定された目標助勢トルクTA *に対して行われる。具体的には、マップデータとして格納されている上述の操作速度依拠補正係数KVに基づき、次式(10)に従って、目標助勢トルクTA *が補正される。
A *=KV×TA * ・・・(10)
In the control of the assisting force by the assisting force control device 200 of the steering system, the correction based on the operation speed v of the steering wheel 10 described above is performed on the determined target assisting torque T A * . Specifically, the target assist torque T A * is corrected according to the following equation (10) based on the above-described operation speed-dependent correction coefficient K V stored as map data.
T A * = K V × T A * (10)

また、助勢力制御装置200による助勢力の制御では、目標助勢トルクTA *は、助勢力が操作力に応じた大きさとなるように決定される。具体的には、推定された操作トルクTSに基づき、図10に示す関係に基づいて設定・格納された上記マップデータを利用して、決定される。つまり、第1実施例のステアリングシステムが備える助勢力制御装置150による制御における決定と同様にして決定された基準助勢トルクTA0が、そのまま、目標助勢トルクTA *として決定される。このようにして助勢力を決定しても、良好な操舵フィーリングの操舵操作が実現される。ちなみに、助勢力制御装置200では、ユニバーサルジョイントによる目標助勢トルクの補正は行われない。 In addition, in the control of the assisting force by the assisting force control device 200, the target assisting torque T A * is determined so that the assisting force has a magnitude corresponding to the operating force. Specifically, it is determined based on the estimated operation torque T S using the map data set and stored based on the relationship shown in FIG. That is, the reference assist torque T A0 determined in the same manner as in the control by the assist force control device 150 provided in the steering system of the first embodiment is determined as the target assist torque T A * as it is. Even if the assisting force is determined in this way, a favorable steering feeling steering operation is realized. Incidentally, in the assisting force control device 200, the target assisting torque is not corrected by the universal joint.

助勢力制御装置200の機能構成について説明すれば、当該制御装置200は、図16に示すように、第1実施例の助勢力制御装置150から、ズレ量認定部160を削除した構成とされている。そのため、助勢力制御装置200では、操作角センサ78によって検出された操作側位相αは、直接、操作側位相補正部161に入力される。   The functional configuration of the assisting force control device 200 will be described. The control device 200 has a configuration in which the displacement amount authorization unit 160 is deleted from the assisting force control device 150 of the first embodiment as shown in FIG. Yes. Therefore, in the assisting force control apparatus 200, the operation side phase α detected by the operation angle sensor 78 is directly input to the operation side phase correction unit 161.

また、助勢力制御装置200では、操作トルク推定部164から送られる操作トルクTSが目標助勢トルク決定部202に入力される。目標助勢トルク決定部202は、操作トルクTSから、データ格納部163に格納されているマップデータを参照して、基準助勢トルクTA0を決定し、それを目標助勢トルクTA *として操作速度依拠補正部204に送る。その操作速度依拠補正部204は、データ格納部163に格納されているマップデータを参照して、操作速度補正依拠係数KVを決定し、目標助勢トルクTA *を補正する。補正された目標助勢トルクTA *は助勢装置作動制御部174へと送られ、助勢力制御装置200は、助勢力制御装置150によって行われる処理と同様の処理を行って、目標供給電流IA *に基づく指令をインバータ152に送る。 In the assisting force control device 200, the operation torque T S sent from the operation torque estimating unit 164 is input to the target assisting torque determining unit 202. The target assist torque determination unit 202 determines the reference assist torque T A0 from the operation torque T S by referring to the map data stored in the data storage unit 163, and sets the reference assist torque T A0 as the target assist torque T A *. This is sent to the dependency correction unit 204. The operation speed dependency correction unit 204 refers to the map data stored in the data storage unit 163, determines the operation speed correction dependency coefficient K V, and corrects the target assisting torque T A * . The corrected target assisting torque T A * is sent to the assisting device operation control unit 174, and the assisting force control device 200 performs the same processing as the processing performed by the assisting force control device 150, and the target supply current I A A command based on * is sent to the inverter 152.

本ステアリングシステムでは、回転伝達機構140の基準動作位置のズレおよびズレの量を認定する機能を有していないが、それらズレ,ズレ量を自身で認定するための機能部を、助勢力制御装置200に備えるようにステアリングシステムを構成してもよい。つまり、上述の操作トルクセンサを装備し、助勢制御装置200に、第1実施例のステアリングシステムの助勢力制御装置が有するズレ量認定部と同様のズレ量認定部を備えるように構成することも可能である。   Although this steering system does not have a function of authorizing the deviation of the reference operation position of the rotation transmission mechanism 140 and the amount of deviation, a function unit for authorizing the deviation and the deviation amount by itself is provided as an assisting force control device. The steering system may be configured so as to prepare for 200. In other words, the above-described operation torque sensor is provided, and the assist control device 200 may be configured to include a displacement amount authorization unit similar to the displacement amount authorization unit included in the assist force control device of the steering system of the first embodiment. Is possible.

さらに、本ステアリングシステムにおける回転伝達機構140の基準動作位置のズレおよびズレの量の認定は、上述したように、検出依拠量として操作側位相αを、検出対象量として操作トルクTSをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において操作側位相αが同じとなったときの操作トルクTSを比較することによって行われる。この方法に代え、検出依拠量として操作トルクTSを、検出対象量として操作側位相αをそれぞれ採用し、車両の左右の旋回において、操作トルクTSが設定量としての設定トルクとなったときの操作側位相αを比較することによって、ズレおよびズレの量を認定してもよい。 Moreover, certification shift and shift amount of the reference operating position of the rotation transmitting mechanism 140 in the steering system, as described above, employing respectively the operation side phase alpha, the operation torque T S as the detection target amount as a detection relied amount The operation torque T S is compared when the operation-side phase α is the same in turning left and right of the vehicle. Instead of this method, when the operation torque T S is adopted as the detection dependency amount and the operation side phase α is adopted as the detection target amount, and the operation torque T S becomes the set torque as the set amount in the left and right turn of the vehicle By comparing the operating-side phase α, the deviation and the amount of deviation may be recognized.

10:ステアリングホイール(操作部材) 14:転舵装置 18:転舵側シャフト(第2シャフト) 20:ユニバーサルジョイント 22:入力軸 24:ユニバーサルジョイント 60:操作側シャフト(第1シャフト) 80:電磁モータ(駆動源) 82:転舵助勢装置 106:トルクセンサ 130:溝 138:係合部 140:回転伝達機構 150:助勢力制御装置 164:操作トルク推定部(操作力推定部) 166:操作速度依拠補正部 170:目標助勢トルク決定部(目標助勢力決定部) 172:連結機構起因トルク変動依拠補正部 174:助勢装置作動制御部 200:助勢力制御装置 α:操作側位相(第1シャフトの回転位相) β:転舵側位相(第2シャフトの回転位相) (dβ/dα):回転伝達比 TA *:目標助勢トルク TD:伝達トルク(第2シャフトの回転トルク) v:操作速度 10: Steering wheel (operation member) 14: Steering device 18: Steering side shaft (second shaft) 20: Universal joint 22: Input shaft 24: Universal joint 60: Operation side shaft (first shaft) 80: Electromagnetic motor (Drive source) 82: Steering assistance device 106: Torque sensor 130: Groove 138: Engagement unit 140: Rotation transmission mechanism 150: Assisting force control device 164: Operation torque estimation unit (operation force estimation unit) 166: Operation speed dependence Correction unit 170: Target assisting torque determining unit (target assisting force determining unit) 172: Coupling mechanism-derived torque fluctuation dependency correcting unit 174: Auxiliary device operation control unit 200: Auxiliary force control device α: Operation side phase (rotation of first shaft Phase) β: Steering side phase (rotation phase of second shaft) (dβ / dα): Rotation transmission ratio T A * : Target assist torque T D : Transmission torque (rotary torque of the second shaft) v: Operating speed

Claims (7)

運転者によって操作される操作部材と、
その操作部材の操作によって回転する第1シャフトと、
その第1シャフトよりも車輪側に配設された第2シャフトと、
その第2シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、
前記第1シャフトの回転を前記第2シャフトに伝達するとともに、前記第1シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、前記第1シャフトから前記第2シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、前記動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構と、
前記第2シャフトの回転トルクを検出するトルク検出器と、
駆動源を有して、車輪の転舵を自身が発生させる助勢力によって助勢する助勢装置と、 (a)前記トルク検出器によって検出された前記第2シャフトの回転トルクから、前記回転伝達比に基づいて、運転者によって前記操作部材に加えられている操作力を推定する操作力推定部と、(b)その操作力推定部によって推定された操作力に基づいて、目標助勢力を決定する目標助勢力決定部と、(c)その目標助勢力決定部によって決定された目標助勢力に基づいて、前記助勢装置の作動を制御する助勢装置作動制御部とを有する助勢力制御装置と を備えたステアリングシステムであって、
前記操作力推定部が、前記回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合において、そのズレの量に基づいて前記操作部材の操作力を推定するように構成されたステアリングシステム。
An operation member operated by a driver;
A first shaft that is rotated by operation of the operating member;
A second shaft disposed closer to the wheel than the first shaft;
A steering device for turning the wheel by rotation of the second shaft;
While transmitting the rotation of the first shaft to the second shaft, the operation position of the first shaft changes with the rotation of the first shaft, and the rotation transmission ratio in the rotation transmission from the first shaft to the second shaft. Is a rotation transmission mechanism configured to vary so as to be a value defined according to a change amount from the reference operation position of the operation position,
A torque detector for detecting rotational torque of the second shaft;
An assisting device that has a drive source and assists the steering of the wheel by an assisting force generated by itself; (a) from the rotational torque of the second shaft detected by the torque detector, to the rotational transmission ratio; An operation force estimation unit that estimates an operation force applied to the operation member by the driver, and (b) a target that determines a target assisting force based on the operation force estimated by the operation force estimation unit. An assisting force determining unit, and (c) an assisting force control device having an assisting device operation control unit that controls the operation of the assisting device based on the target assisting force determined by the target assisting force determining unit. A steering system,
A steering system configured to estimate the operating force of the operating member based on an amount of the shift when the reference operation position of the rotation transmission mechanism is shifted from a normal position.
前記操作力推定部が、前記トルク検出器によって検出される前記第2シャフトの回転トルクを前記回転伝達比で除することよって、前記第1シャフトの回転トルクを推定し、その推定された前記第1シャフトの回転トルクに基づいて前記操作力を推定するように構成されており、前記回転伝達機構の基準動作位置が正規の位置からズレている場合において、前記第2シャフトの回転トルクを除する前記回転伝達比の値を前記ズレの量に基づいて補正し、その補正された値で前記第2シャフトの回転トルクを除することによって推定された前記第1シャフトの回転トルクに基づいて、前記操作力を推定するように構成された(2)項に記載のステアリングシステム。   The operating force estimation unit estimates the rotational torque of the first shaft by dividing the rotational torque of the second shaft detected by the torque detector by the rotational transmission ratio, and the estimated first The operation force is estimated based on the rotational torque of one shaft, and the rotational torque of the second shaft is divided when the reference operation position of the rotation transmission mechanism is deviated from the normal position. Based on the rotational torque of the first shaft estimated by correcting the value of the rotational transmission ratio based on the amount of deviation and dividing the rotational torque of the second shaft by the corrected value, The steering system according to item (2), which is configured to estimate an operation force. (A) 前記操作部材の操作力と直進状態からの車輪の転舵量とのいずれかと、(B)直進状態からの前記操作部材の操作量との一方を、検出依拠量と定義し、他方を、検出対象量と定義した場合において、
当該ステアリングシステムが、前記検出依拠量を検出する検出依拠量検出器と、前記検出対象量を検出する検出対象量検出器とを備え、
前記助勢力制御装置が、
i)左旋回と右旋回との一方の前記操作部材の操作において、検出依拠量検出器によって検出された前記検出依拠量が設定量となった場合に前記検出対象量検出器によって検出された検出対象量である第1検出対象量と、ii)左旋回と右旋回との他方の前記操作部材の操作において、検出依拠量検出器によって検出された前記検出依拠量が前記設定量となった場合に前記検出対象量検出器によって検出された検出対象量である第2検出対象量との差と、前記回転伝達機構についての前記動作位置の基準動作位置からの変化量と前記回転伝達比の値との関係とに基づいて、前記基準動作位置のズレの量を認定するズレ量認定部を有し、
前記操作力推定部が、そのズレ量認定部によって認定された前記基準動作位置のズレの量に基づいて前記操作部材の操作力を推定するように構成された請求項1または請求項2に記載のステアリングシステム。
(A) One of the operation force of the operation member and the steering amount of the wheel from the straight travel state, and (B) the operation amount of the operation member from the straight travel state is defined as the detection dependence amount, and the other Is defined as the amount to be detected,
The steering system includes a detection dependency amount detector that detects the detection dependency amount, and a detection target amount detector that detects the detection target amount,
The assisting force control device comprises:
i) In the operation of the one of the operation members of the left turn and the right turn, the detected amount detected by the detection target amount detector when the detected dependency amount detected by the detection dependency amount detector becomes a set amount. The first detection target amount that is a detection target amount, and ii) the operation of the other operation member of the left turn and the right turn, the detection dependency amount detected by the detection dependency amount detector becomes the set amount. The difference between the detection target amount detected by the detection target amount detector and the second detection target amount, the change amount of the operation position from the reference operation position with respect to the rotation transmission mechanism, and the rotation transmission ratio. And a deviation amount certifying unit for certifying the deviation amount of the reference operation position based on the relationship with the value of
The said operation force estimation part is comprised so that the operation force of the said operation member may be estimated based on the amount of deviation | shift of the said reference | standard movement position recognized by the deviation | shift amount certification | authentication part. Steering system.
前記目標助勢力決定部が、前記目標助勢力を、それが前記操作力に応じた大きさとなるように決定するように、もしくは、前記目標助勢力を、前記第1シャフトから前記第2シャフトに伝達された操作力に基づく成分と前記助勢装置による助勢力に基づく成分とを合わせてなる合成力が前記操作力に応じた大きさとなるように決定するように構成された請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載のステアリングシステム。   The target assisting force determining unit determines the target assisting force so that the target assisting force has a magnitude corresponding to the operation force, or the target assisting force is transferred from the first shaft to the second shaft. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the combined force obtained by combining the component based on the transmitted operating force and the component based on the assisting force by the assisting device is determined so as to have a magnitude corresponding to the operating force. 4. The steering system according to any one of 3. 当該ステアリングシステムが、少なくとも1つのユニバーサルジョイントを有して前記第2シャフトと前記転舵装置の入力軸とを連結する連結機構を備え、
前記助勢力制御装置が、
前記連結機構の構造に起因して生じるところの前記第2シャフトから前記転舵装置の入力軸へ伝達される回転トルクの変動が打ち消されるように、前記目標助勢力を補正する連結機構起因トルク変動依拠補正部を有する請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載のステアリングシステム。
The steering system includes a connection mechanism that has at least one universal joint and connects the second shaft and the input shaft of the steering device;
The assisting force control device comprises:
Coupling mechanism-induced torque fluctuation that corrects the target assisting force so as to cancel out fluctuations in rotational torque transmitted from the second shaft to the input shaft of the steered device caused by the structure of the coupling mechanism. The steering system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a dependency correction unit.
(a)運転者によって操作される操作部材と、(b)その操作部材の操作によって回転する第1シャフトと、(c)その第1シャフトよりも車輪側に配設された第2シャフトと、(d)その第2シャフトの回転によって車輪を転舵させる転舵装置と、(e)前記第1シャフトの回転を前記第2シャフトに伝達するとともに、(f)前記第1シャフトの回転に伴って自身の動作位置が変化し、前記第1シャフトから前記第2シャフトへの回転伝達における回転伝達比が、前記動作位置の基準動作位置からの変化量に応じて規定された値となるように変動するように構成された回転伝達機構とを備えたステアリング装置に適用され、
前記回転伝達機構の基準動作位置の正規の位置からのズレを認定するための方法であって、
(A) 前記操作部材の操作力と直進状態からの車輪の転舵量とのいずれかと、(B)直進状態からの前記操作部材の操作量との一方を、検出依拠量と定義し、他方を、検出対象量と定義した場合において、
左旋回と右旋回との一方の前記操作部材の操作において、前記検出依拠量が設定量となった場合の前記検出対象量である第1検出対象量を検出し、
左旋回と右旋回との他方の前記操作部材の操作において、前記検出依拠量が前記設定量となった場合の前記検出対象量である第2検出対象量を検出し、
前記第1検出対象量と前記第2検出対象量との差が設定差を超えた場合に、前記回転伝達機構の基準動作位置が前記正規の位置からズレていると認定するステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。
(a) an operation member operated by the driver, (b) a first shaft that is rotated by operation of the operation member, (c) a second shaft that is disposed closer to the wheel than the first shaft, (d) a steering device for turning the wheel by rotation of the second shaft; (e) transmitting the rotation of the first shaft to the second shaft; and (f) accompanying the rotation of the first shaft. So that its own operating position changes, and the rotation transmission ratio in the rotation transmission from the first shaft to the second shaft becomes a value defined according to the amount of change of the operating position from the reference operating position. Applied to a steering device having a rotation transmission mechanism configured to fluctuate,
A method for recognizing a deviation from a normal position of a reference operation position of the rotation transmission mechanism,
(A) One of the operation force of the operation member and the steering amount of the wheel from the straight travel state, and (B) the operation amount of the operation member from the straight travel state is defined as the detection dependence amount, and the other Is defined as the amount to be detected,
In the operation of one of the operation members of the left turn and the right turn, a first detection target amount that is the detection target amount when the detection dependence amount becomes a set amount is detected,
In the operation of the other operation member of the left turn and the right turn, a second detection target amount that is the detection target amount when the detection dependency amount becomes the set amount is detected,
When the difference between the first detection target amount and the second detection target amount exceeds a set difference, the rotation transmission for the steering device that recognizes that the reference operation position of the rotation transmission mechanism deviates from the normal position. Mechanism operation position deviation recognition method.
さらに、前記第1検出対象量と前記第2検出対象量との差と、前記回転伝達機構についての前記動作位置の基準動作位置からの変化量と前記回転伝達比の値との関係に基づいて、前記基準動作位置のズレの量を認定する請求項6に記載のステアリング装置用回転伝達機構動作位置ズレ認定方法。   Furthermore, based on the relationship between the difference between the first detection target amount and the second detection target amount, the amount of change of the operation position of the rotation transmission mechanism from the reference operation position, and the value of the rotation transmission ratio. The method of claim 6, wherein the amount of deviation of the reference operation position is authorized.
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