(57)【要約】【課題】操舵操作規制装置による実際の規制状態を判定することができるステアリングシステムを得る。【解決手段】ステアリングシステムにＥＣＵ２００を設ける。そのＥＣＵ２００は、ばね反力規制装置２４による実際の規制状態を判定するばね反力規制状態判定部２８２と、操作範囲規制装置３０による実際の規制状態を判定する操作範囲規制状態判定部２８４とを有する規制状態判定部２８２を備えている。ばね反力規制状態判定部２８２は、ステアリングホイール１４の操作位置，モータ反力の大きさ，操作反力の大きさ等に基づいて、ばね反力規制がなされているか否かを判定する。操作範囲規制状態判定部２８４は、ステアリングホイール１４の操作位置が、操作範囲制限がなされる設定範囲を超えて変化するか否かに基づいて、操作範囲規制がなされているか否かを判定する。【選択図】  図３
2006151263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵操作がなされる操作部材と、その操作部材と機械的に分離した状態での操舵操作に応じた車輪の転舵が可能な転舵装置とを備えたステアリングシステムであって、
操舵操作を規制する操舵操作規制装置であって、自身の作動によって規制状態を規制がなされる規制実行状態と規制がなされない規制解除状態との間で切り換える規制状態切換装置を有する操舵操作規制装置と、
当該ステアリングシステムを制御する制御装置であって、前記規制状態切換装置の作動を制御する切換装置作動制御部と、前記操舵操作規制装置による規制状態を判定する規制状態判定部とを有する制御装置と
を備えたことを特徴とするステアリングシステム。
【請求項２】
前記操舵操作規制装置が、規制実行状態において前記操作部材にそれの操作位置に応じた大きさの弾性反力を操作反力として付与するとともに、規制解除状態において前記操作部材に弾性反力を付与しない構造とされた弾性反力付与機構を有し、
前記規制状態切換装置が、前記弾性反力付与機構による規制状態を切り換える弾性反力付与切換機構を有し、
前記規制状態判定部が、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定する弾性反力規制状態判定部を有する請求項１に記載のステアリングシステム。
【請求項３】
当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を操作反力として前記操作部材に付与するモータ反力付与機構を備え、
前記弾性反力規制状態判定部が、前記モータ反力付与機構によって付与される力の大きさと前記操作部材の操作位置との関係に基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するモータ駆動力依拠判定部を有する請求項２に記載のステアリングシステム。
【請求項４】
当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を前記操作部材に操作反力を付与するモータ反力付与機構を備え、前記制御装置が、操舵操作に応じた大きさのモータ反力を付与させるべく前記モータ反力付与機構を制御するモータ反力制御部を有し、
前記弾性反力規制状態判定部が、設定された操舵操作の状態において、実際に前記操作部材に付与されている操作反力の大きさとモータ反力の大きさとに基づいて、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定する操作反力依拠判定部を有する請求項２または３に記載のステアリングシステム。
【請求項５】
前記操舵操作規制装置が、規制実行状態において前記操作部材の操作位置を設定範囲に制限するとともに、規制解除状態において前記操作部材の操作位置が前記設定範囲を超えることを許容する操作範囲制限機構を有し、
前記規制状態切換装置が、前記操作範囲制限機構による規制状態を切り換える操作範囲制限切換機構を有し、
かつ、前記規制状態判定部が、前記操作部材の操作位置が前記設定範囲を超えるか否かに基づいて前記操作範囲制限機構による規制状態を判定する操作範囲規制状態判定部を有する請求項１ないし４のいずれかに記載のステアリングシステム。
【請求項６】
前記制御装置が、前記切換装置作動制御部による制御状態と前記規制状態判定部の判定結果とに基づいて前記操舵操作規制装置の作動の良否を確認する規制装置作動確認部を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵操作を規制する操舵操作規制装置を備えたステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるステアバイワイヤ式のステアリングシステムは、操作部材と転舵装置とが機械的に分離されたシステムである。そのステアバイワイヤ式のステアリングシステムの一例が、下記特許文献に記載されている。ステアバイワイヤ式のステアリングシステムでは、操舵操作に対する転舵装置からの反力が操作部材に伝達されないため、操舵操作規制装置を設けることによって操舵操作を規制し、操舵操作の手応えを運転者が感じられるようにすることが多い。下記特許文献１には、操舵操作規制装置の一態様である弾性反力付与機構を備えたステアバイワイヤ式のステアリングシステムが記載されている。弾性反力付与機構は、操作部材と連係して作動し、操舵操作に応じて自身が備える弾性体が変形することによって弾性反力を発生させる構造とされている。また、下記特許文献１に記載のステアリングシステムは、例えば、転舵装置の電気的な制御に問題が生じた場合等、必要に応じて操作部材に加えられた操作力による車輪の転舵を可能とするために、操作部材と転舵装置との間に伝達切換機構としてのクラッチが設けられ、そのクラッチによって操作部材と転舵装置とを機械的に連結・分離させ、操作力が転舵装置に伝達されるか否かを切り換えることができるようにされている。
【特許文献１】特開２００１−２１３３３５号公報
【特許文献２】特開２０００−９５１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１のステアリングシステムは、常に弾性反力付与機構によって操舵操作の規制が行われる構造にされているため、操作部材と転舵装置とが機械的に連結された状態であっても弾性反力による規制が行われてしまい、操舵操作が重くなってしまう。すなわち、多くの場合、操舵操作規制装置は、操作部材と転舵装置とが機械的に分離された状態において操舵操作を規制することによって、操作感を向上させるものであるため、転舵装置の駆動力なしに操作力によって転舵を行う場合には、操舵操作規制装置による規制が行われないことが望ましいのである。そのような状況に適切に対処するためには、例えば、ステアリングシステムを、操舵操作規制装置による規制が行われる状態と、規制が行われない状態とに規制状態を切り換える機構を設けることが検討されている。
【０００４】
ところが、何らかの異常によって規制状態の切り換えが正常に行われない可能性がある。規制状態の切り換えが正常に行われない場合には、転舵装置の駆動力なしに操作力によって転舵を行う際の操作感が悪化する虞がある。そのような問題は、従来から検討されてきた操舵操作規制装置を備えたステアリングシステムの操作性やフェールセーフ性を向上させる等、実用性を向上させる上で障害となり得る問題の一例であり、操舵操作規制装置を備えたステアリングシステムには種々の観点からの改良の余地がある。本発明は、そういった実情を鑑みてなされたものであり、より実用的なステアリングシステムを得ることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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)操舵操作の規制を行うか否かを切り換える規制状態切換装置を含んで構成される操舵操作規制装置と、(b)規制状態切換装置を制御する切換装置作動制御部と、規制が行われているか否かを判定する規制状態判定部とを有する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のステアリングシステムは、規制状態を判定する規制状態判定部を有する制御装置を備えており、規制状態切換装置による規制状態の切換が正常になされなかった場合であっても、その規制状態判定部によって操舵操作規制装置の実際の規制状態を認識することができるため、ステアリングシステムのフェールセーフ性を向上させることができる。なお、本発明のステアリングシステムの各種態様およびそれらの作用および効果については、以下の、〔発明の態様〕の項において詳しく説明する。
【発明の態様】
【０００７】
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、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に、(2)項と(3)項とを合わせたものが請求項２に、(4)項が請求項３に、(10)項が請求項４に、(13)項が請求項５に、(17)項が請求項６に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）操舵操作がなされる操作部材と、その操作部材と機械的に分離した状態での操舵操作に応じた車輪の転舵が可能な転舵装置とを備えたステアリングシステムであって、
操舵操作を規制する操舵操作規制装置であって、自身の作動によって規制状態を規制がなされる規制実行状態と規制がなされない規制解除状態との間で切り換える規制状態切換装置を有する操舵操作規制装置と、
当該ステアリングシステムを制御する制御装置であって、前記規制状態切換装置の作動を制御する切換装置作動制御部と、前記操舵操作規制装置による規制状態を判定する規制状態判定部とを有する制御装置と
を備えたことを特徴とするステアリングシステム。
【０００９】
本項に記載のステアリングシステムは、いわゆるステアバイワイヤ式のステアリングシステムであり、操舵操作に応じて転舵装置を電気的に制御し、その転舵装置の駆動力によって車輪を転舵するものである。したがって、操作部材と転舵装置とが機械的に分離されており、操作部材は転舵装置からの規制を受けない。そのため、本項のシステムでは、上記操舵操作規制装置によって操舵操作を規制することにより、例えば、操舵操作に対する手応えを生じさせて、操作感を向上させている。操舵操作の規制は、例えば、操作位置，操作速度等に応じてその操作の向きと逆向きの力、つまり操作反力を付与することや、操作部材を操作可能な範囲である操作範囲を制限すること等によって行うことができる。また、操舵操作規制装置は、規制状態切換装置を備えており、規制を行うか否かを切り換えることができる。そのため、システムの異常時等、必要に応じて、操舵操作の規制状態を切り換えて、その状況に適切な規制状態を実現することにより、操作感を向上させることができるのである。
【００１０】
さらに、本項のステアリングシステムは、規制状態を判定する規制状態判定部を有する制御装置を備えており、規制状態切換装置による規制状態の切換が正常になされなかった場合であっても、その規制状態判定部によって操舵操作規制装置の実際の規制状態を認識することができるため、ステアリングシステムのフェールセーフ性を向上させることができる。具体的には、例えば、規制状態判定部の判定結果に基づいて、操舵操作規制装置の異常等を検知すること等が可能である。なお、規制状態判定部は、例えば、操舵操作等によって操作部材の操作位置を変化させる力、言い換えれば操作部材を変位させる力が加えられた場合に、実際に操作部材の変位が規制されたか否かを判定することによって規制状態を判定する態様とすることができる。
【００１１】
操舵操作規制装置は、特に限定されないが、例えば、弾性反力付与機構，粘性反力付与機構，操作範囲制限機構等を備えるものとすることができる。粘性反力付与機構は、流体の粘性抵抗によって反力を操作部材に付与するものである。弾性反力付与機構，操作範囲制限機構については後に詳述する。規制状態切換装置は、例えば、操作部材と操舵操作規制装置との間の機械的な連結の有無を切り換えるものや、操舵操作によって操作部材の操作位置が設定された位置まで変化した際に、それ以上の操作位置の変化を禁止するか否かを切り換えるものとすることができる。
【００１２】
本項に記載のステアリングシステムは、例えば、操作部材になされた操舵操作の前記転舵装置への機械的な伝達の有無を切り換える操舵操作伝達切換機構を備える態様のものとすることができる。また、転舵装置の態様は、例えば、車輪を転舵する動力源を備えた態様とすることができる。なお、本項に記載の操作部材は、例えば、操舵操作によって一体的に変位させられる部分とすることができ、具体的には、例えば、ステアリングホイールとステアリングシャフトとによって構成することができる。
【００１３】
（２）前記操舵操作規制装置が、規制実行状態において前記操作部材にそれの操作位置に応じた大きさの弾性反力を操作反力として付与するとともに、規制解除状態において前記操作部材に弾性反力を付与しない構造とされた弾性反力付与機構を有し、
前記規制状態切換装置が、前記弾性反力付与機構による規制状態を切り換える弾性反力付与切換機構を有する(1)項に記載のステアリングシステム。
【００１４】
本項に記載の弾性反力付与機構は、例えば、弾性体を備えるものとすることができ、操舵操作に応じて弾性体が変形することにより発生した弾性力によって操作部材に弾性反力を付与するように構成することができる。また、本項に記載の弾性反力付与機構は、例えば、規制実行状態において、操作部材が中立位置に位置している状態でその操作部材に弾性反力が付与されず、一方、操作部材が中立位置以外の操作位置であって車両を旋回させる操作位置である旋回操作位置に位置している状態で操作部材の操作位置を中立位置に近づける向きの弾性反力が付与される態様とすることができる。しかし、例えば、転舵装置の駆動力無しに操作力によって車輪を転舵する場合には、操舵操作をできるだけ軽くするために弾性反力が付与されないことが望ましく、規制解除状態にされることが望ましい。すなわち、本項に記載のステアリングシステムは、状況に応じて弾性反力付与機構による規制状態を切り換えることにより、操作性を向上させることができる。
【００１５】
本項に記載の弾性反力付与機構の態様は、特に限定されないが、例えば、操舵操作に応じて弾性体としてのスプリングを伸縮させることにより，あるいは捩ることにより弾性力を発生させるといった態様とすることができる。弾性体は、例えば、ばね材，ゴム材，気体等によって構成することができる。本項に記載の弾性反力付与切換機構の態様は、特に限定されないが、例えば、弾性体を備え、操作部材と弾性体との直接的・間接的な係合の有無を切り換える態様、あるいは弾性体とそれを支持する車体との直接的・間接的な係合の有無を切り換える態様等とすることができ、それらの態様を採用することによって操舵操作が弾性体を変形させるように作用するか否かを切り換えることで規制状態を切り換えることができる。具体的には、例えば、操作部材が回転操作された場合に、一端部が操作部材に連結され、他端部が車体に固定された「ばね」が捩られるといった構成の弾性反力付与機構において、「ばね」の一端部と操作部材との連結の有無を切り換える態様、あるいは「ばね」の他端部の固定の有無を切り換えることによって、操舵操作に応じて「ばね」が捩られるか否かを切り換えて規制状態を切り換える態様とすることができる。
【００１６】
（３）前記規制状態判定部が、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定する弾性反力規制状態判定部を有する(2)項に記載のステアリングシステム。
【００１７】
弾性反力規制状態判定部により、弾性反力付与機構による実際の規制状態を知ることができる。そのため、例えば、弾性反力規制状態判定部の判定結果に基づいて、弾性反力付与機構や弾性反力有無切換機構が正常に作動しているか否か等を調べることができる。
【００１８】
（４）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を操作反力として前記操作部材に付与するモータ反力付与機構を備え、
前記弾性反力規制状態判定部が、前記モータ反力付与機構によって付与される力の大きさと前記操作部材の操作位置との関係に基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するモータ駆動力依拠判定部を有する(3)項に記載のステアリングシステム。
【００１９】
本項に記載の態様は、例えば、操舵操作がなされない状況下で規制状態を判定するのに好適な態様である。規制解除状態では、操作部材の操作位置がどのような位置であっても弾性反力は付与されないが、規制実行状態では、操作部材の操作位置に応じた弾性反力が付与される。そのため、例えば、モータ反力付与機構によって弾性反力が作用する向きと逆向きに操作部材を変位させる場合、あるいは、規制実行状態において弾性反力が付与される操作位置に操作部材を保持する場合には、規制実行状態においてモータ反力付与機構によって操作部材に付与すべき力の大きさが、規制解除状態において付与すべき力の大きさよりも弾性反力の分だけ大きくなる。逆に、弾性反力が作用する向きと同じ向きに操作部材を変位させる場合には、規制実行状態においてモータ反力付与機構によって操作部材に付与すべき力の大きさが、規制解除状態において付与すべき力の大きさよりも、弾性反力の影響で小さくなる。すなわち、操作部材の操作位置とモータ反力付与機構によって操作部材に付与される力の大きさとから、弾性反力が操作部材に付与されているか否かが判断できるのである。弾性反力が付与されている場合は規制実行状態と判定され、弾性反力が付与されていない場合は規制解除状態と判定される。
【００２０】
（５）前記モータ駆動力依拠判定部が、操舵操作がなされない状態において、前記モータ反力付与機構を作動させて前記操作部材の操作位置を設定操作位置を超えて変化させた際に、前記モータ反力付与機構によって前記操作部材に付与された力の大きさが、設定された大きさを超えたか否かに基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するように構成された(4)項に記載のステアリングシステム。
【００２１】
本項に記載の態様は、例えば、メンテナンス時，走行開始前等に規制状態を判定する態様である。本項に記載の弾性反力付与機構は、例えば、操作部材の操作位置が中立位置から遠ざかるに従い、操作部材に付与される弾性反力が増加する態様とすることができる。その態様において、操作位置が比較的中立位置に近い場合は、操作部材に付与される弾性反力は小さく、操作位置が比較的中立位置から遠い場合には操作部材に付与される弾性反力が大きくなる。すなわち、設定操作位置を、弾性反力の有無が容易に判断できる程度の大きさの弾性反力を規制実行状態において発生し得る操作位置とすれば、より確実に規制状態を判定することができるのである。
【００２２】
（６）前記モータ駆動力依拠判定部が、前記操作部材に付与された力の大きさが、前記設定された大きさとしての、規制実行状態において前記操作部材に付与した際にその操作部材の操作位置を前記設定操作位置まで変化させることが可能な力の大きさを、超えたか否かに基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するように構成された(5)項に記載のステアリングシステム。
【００２３】
規制実行状態において、操作部材の操作位置を設定操作位置まで変化させることが可能な力の大きさは、例えば、測定等によって予め知ることができる。規制解除状態においては弾性反力が付与されないため、その大きさの力によって、操作位置を設定操作位置を超えて変化させることが可能である。一方、規制実行状態においては弾性反力が付与されるため、モータ反力付与機構によって操作部材に付与された力の大きさが、上記力の大きさを超えないと設定操作位置を超えて変化させることができない。そのことから、モータ反力付与機構によって操作部材に付与された力の大きさが、上記力の大きさを超えたか否かによって弾性反力の有無を判断することができ、弾性反力付与機構による規制状態を判定することができる。なお、操作部材の操作位置は、設定操作位置を設定量（詳しくは、設定された操作位置変化量）超えて変化させることが望ましい。それは、規制実行状態であれば、設定操作位置を超える量が大きいほど操作部材に付与される弾性反力が大きくなることによって、モータ反力付与機構によって操作部材に付与される力の大きさと上記設定された大きさとの差が大きくなるため、判定が容易になるからである。
【００２４】
（７）前記モータ駆動力依拠判定部が、操舵操作がなされない状態において、前記モータ反力付与機構を作動させて前記操作部材に設定された大きさの力を付与し、その力の付与の下で前記操作部材の操作位置が設定操作位置を超えて変化するか否かに基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するように構成された(4)項に記載のステアリングシステム。
【００２５】
（８）前記モータ駆動力依拠判定部が、前記設定された大きさの力として、規制解除状態において前記操作部材の操作位置を変化させることが可能な大きさで、かつ、規制実行状態において前記操作部材に付与した際にその操作部材の操作位置が前記設定操作位置まで変化させることができない大きさの力を、前記モータ反力付与機構によって前記操作部材に付与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。
【００２６】
上記２つの項について説明する。上記(7)項に記載の態様は、例えば、メンテナンス時，走行開始前等に規制状態を判定するといった態様である。上記２つの項に記載の弾性反力付与機構は、例えば、操作部材の操作位置が中立位置から遠ざかるに従い、操作部材に付与される弾性反力が増加する態様とすることができる。その態様において、操作位置が比較的中立位置に近い場合は、操作部材に付与される弾性反力は小さく、操作位置が比較的中立位置から遠い場合には操作部材に付与される弾性反力が大きくなる。そのような態様において、例えば、(8)項に記載の大きさの力を操作部材に付与すれば、規制解除状態であれば操作部材は止まることなく変位可能であるが、規制実行状態であれば弾性反力が作用するため操作部材の変位は設定操作位置の手前で制止され、操作部材の操作位置を設定操作位置を超えて変化させることができない。そのような現象に基づけば、比較的容易に弾性反力付与機構による規制状態を判定することができる。
【００２７】
（９）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を操作反力として前記操作部材に付与するモータ反力付与機構を備え、
前記弾性反力規制状態判定部が、操舵操作がなされない状態において、前記モータ反力付与機構を作動させて前記操作部材の操作位置を設定操作位置まで変化させた後に、前記モータ反力付与機構による力の付与を停止した場合に、前記操作部材の操作位置が変化する前の操作位置に近づく向きに変化するか否かに基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定する弾性反力依拠判定部を有した(3)項に記載のステアリングシステム。
【００２８】
設定操作位置を、例えば、操作部材の操作位置を変化させ得る大きさの弾性反力が付与される操作位置とすれば、操作部材がその設定操作位置に位置した際にモータ反力付与機構による力の付与を停止すれば、規制実行状態において操作部材は弾性反力によって変化前の操作位置に変位させられるが、規制解除状態では変位させられない。本項の態様は、そのことを利用するものであり、容易に弾性反力付与機構による規制状態を判定することができる。
【００２９】
（１０）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を前記操作部材に操作反力を付与するモータ反力付与機構を備え、前記制御装置が、操舵操作に応じた大きさのモータ反力を付与させるべく前記モータ反力付与機構を制御するモータ反力制御部を有し、
前記弾性反力規制状態判定部が、設定された操舵操作の状態において、実際に前記操作部材に付与されている操作反力の大きさとモータ反力の大きさとに基づいて、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定する操作反力依拠判定部を有する(3)項ないし(9)項のいずれかに記載のステアリングシステム。
【００３０】
例えば、操作反力として弾性反力とモータ反力とが操作部材に付与されている場合には、規制実行状態において「操作反力の大きさ」が「弾性反力の大きさとモータ反力の大きさとの和」になる。一方、規制解除状態において、「操作反力の大きさ」が「モータ反力の大きさ」と等しくなる。すなわち、操作反力の大きさと、モータ反力の大きさとを比較することにより規制状態を判定することができるのである。具体的には、例えば、「操作反力の大きさ」と「モータ反力の大きさ」との差が、設定値以内であれば規制解除状態であると判定することができる。なお、モータ反力の大きさは、例えば、反力モータに供給されている電力の電流値に基づいて取得することができる。また、操作反力の大きさは、例えば、操作部材，あるいは操作部材と弾性反力付与装置等とを連結する部分の変形量（例えば、トルク等）を検出することにより取得することができる。
【００３１】
（１１）前記操作反力依拠判定部が、判定時において実際に付与されている操作反力とモータ反力との差と、規制実行状態において前記操作部材が判定時における前記操作部材の操作位置に位置した場合に付与される弾性反力とを比較して、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するように構成された(10)項に記載のステアリングシステム。
【００３２】
本項に記載の態様は、「操作反力の大きさ」および「モータ反力の大きさ」に加え、「弾性反力の大きさ」も利用して規制状態を判定するものである。すなわち、操作反力の大きさが、弾性反力の大きさとモータ反力の大きさとの和になっているか否かによって規制状態を判定することができる。具体的には、例えば、「操作反力の大きさ」と「弾性反力の大きさとモータ反力の大きさとの和」との差が、設定値以内であれば規制実行状態であると判定することができる。なお、操作部材に付与される弾性反力の大きさは、例えば、操作位置と弾性反力の大きさとの関係を予め調べておき、制御装置の記憶部に記録しておくこと等により、規制実行状態であれば付与されるであろう弾性反力の大きさを操作位置に応じて取得することができる。
【００３３】
（１２）前記操作反力依拠判定部が、中立位置以外の操作位置に前記操作部材が保持された操作状態と、操作位置が中立位置から遠ざかる向きに変化する操作状態との少なくとも一方の操作状態において、前記弾性反力付与機構による規制状態を判定するように構成された(10)項または(11)項に記載のステアリングシステム。
【００３４】
中立位置以外の操作位置に前記操作部材が保持された操作状態や、操作位置が中立位置から遠ざかる向きに変化する操作状態では、例えば、トルク等を測定し易いため、すなわち、操作反力を取得し易いため、規制状態の判定が容易になる。
【００３５】
（１３）前記操舵操作規制装置が、規制実行状態において前記操作部材の操作位置を設定範囲に制限するとともに、規制解除状態において前記操作部材の操作位置が前記設定範囲を超えることを許容する操作範囲制限機構を有し、
前記規制状態切換装置が、前記操作範囲制限機構による規制状態を切り換える操作範囲制限切換機構を有し、
かつ、前記規制状態判定部が、前記操作部材の操作位置が前記設定範囲を超えるか否かに基づいて前記操作範囲制限機構による規制状態を判定する操作範囲規制状態判定部を有する(1)項ないし(12)項のいずれかに記載のステアリングシステム。
【００３６】
いわゆるステアバイワイヤ式のステアリングシステムでは、操作部材と転舵装置とが機械的に分離しているため、操作部材の操作位置の変化が規制されない場合が多い。しかし、操作位置が設定された操作位置まで変化すれば、車輪の転舵量が最大になるようにされており、それ以上の操作は意味をなさない場合が多い。また、ステアリングシステムが弾性反力付与機構を備えている場合は、その弾性反力付与機構によって操作範囲が制限される場合がある。しかしながら、操舵操作を制限することによって弾性反力付与機構にダメージが発生しないようにすることが望ましい。そのような理由から、操作範囲制限機構によって、操作範囲を制限することが望ましいのである。
【００３７】
本項に記載の操作範囲制限機構は、設定範囲内における操作部材の操作位置の変化を許容する一方、操作位置が設定範囲を超えることを禁止するものである。その操作範囲制限機構の態様は、特に制限されないが、例えば、操作部材が回転操作される場合には、操作部材の設定角度を超える回転を禁止する機構とすることができる。その回転を禁止する機構は、例えば、操作部材が設定角度まで回転した際に、操作部材の一部分と係合することによって操作部材の回転を止める機構、すなわち、操作部材のストッパとして機能する機構を採用することができる。その場合には、本項の操作範囲制限切換機構を、例えば、ストッパを移動させて操作部材の一部分と係合するか否かを変更する機構として、操作部材の設定角度を超える回転を禁止するか否かを切り換える態様のものとすることができる。
【００３８】
（１４）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を前記操作部材に操作反力を付与するモータ反力付与機構を備え、
前記操作範囲規制状態判定部が、前記モータ反力付与機構に前記操作部材の操作位置が前記設定範囲外の位置まで変化させるように要求するとともに、前記操作部材の操作位置が前記設定範囲外に位置した場合に、前記操作範囲制限機構による規制状態が規制解除状態であると判定するモータ駆動時変位依拠判定部を備えた(13)項に記載のステアリングシステム。
【００３９】
本項に記載の態様は、例えば、操舵操作がなされない状態、具体的には、例えば、メンテナンス時，走行開始前等に規制状態を判定する場合に好適な態様である。本項に記載の態様は、例えば、モータ反力付与機構の駆動力によって操作部材の操作位置を変化させることにより、操作部材の操作位置が実際に設定範囲を超えるか否かを確かめることで、規制状態を判定するといった態様が相当する。
【００４０】
（１５）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を前記操作部材に操作反力を付与するモータ反力付与機構を備え、前記制御装置が、前記操作部材の操作位置が前記設定範囲外まで変化することを抑制するためのモータ反力を付与することによって操作範囲を制限するモータ範囲制限を行うように前記モータ反力付与機構を制御するモータ範囲制限制御部を有し、
前記操作範囲規制状態判定部が、前記モータ範囲制限制御部による前記モータ範囲制限が行われない場合に、判定を行うように構成された(13)項または(14)項に記載のステアリングシステム。
【００４１】
モータ範囲制限は、通常、モータの駆動力によって操作範囲を制限するものである。そのモータ範囲制限により、例えば、操作範囲制限機構による操作範囲の制限がなされる直前に、予備的に操作範囲の制限を行うことができる。また、モータ範囲制限により、例えば、操作範囲制限機構による操作範囲の制限が解除された状態で、設定範囲外において操作範囲の制限を行うこともできる。本項に記載のモータ範囲制限制御部は、操作範囲制限機構による操作範囲の制限がなされる前に予備的にモータ範囲制限が行われるように制御するものである。しかし、規制状態を判定する際には、操作範囲制限機構によって操作範囲が制限される前にモータ範囲制限が行われると、規制解除状態であっても操作位置が設定範囲外の位置まで変化しにくくなる。そのため、操作位置が設定範囲外の位置まで変化し易いように、モータ範囲制限が行われない状態で判定を行うことにより、規制状態の判定を行い易くなるのである。
【００４２】
（１６）当該ステアリングシステムが、モータを有してそのモータの駆動力によるモータ反力を操作反力として付与するモータ反力付与機構を備え、
前記操作範囲規制状態判定部が、前記設定範囲から設定量以上超えた前記操作部材の操作を禁止するためのモータ反力を付与するように前記モータ反力付与機構を制御し、その制御下で前記操作範囲制限機構の規制状態を判定するように構成された(13)項ないし(15)項のいずれかに記載のステアリングシステム。
【００４３】
操作範囲制限機構の規制状態が規制解除状態である場合には、操舵操作は設定範囲に制限されず、不必要な操舵操作がなされる可能性がある。そこで、設定範囲から設定量（詳しくは、設定された操作位置変化量）以上超えた操作位置でモータ範囲制限を行うことにより、不必要な操舵操作を低減させることができる。また、設定範囲内でモータ範囲制限を行う場合に比較して、操作位置が設定範囲外の位置まで変化し易いため、規制状態の判定を行い易くなるのである。
【００４４】
（１７）前記制御装置が、前記切換装置作動制御部による制御状態と前記規制状態判定部の判定結果とに基づいて前記操舵操作規制装置の作動の良否を確認する規制装置作動確認部を有する(1)項ないし(16)項のいずれかに記載のステアリングシステム。
【００４５】
本項に記載の態様は、例えば、切換装置作動制御部による制御によって実現されるべき目的の規制状態と、規制状態判定部によって判定された実際の規制状態とが合致するか否かによって、操舵操作規制装置の作動の良否を確認することができる。それら２つの規制状態が合致しない場合は、規制状態切換装置、あるいは操舵操作規制装置の操舵操作を規制する部分（例えば、弾性反力付与機構、操作範囲制限機構等）に異常があると判断することができる。そして、その異常に素早く対処することができ、ステアリングシステムのフェールセーフ性を向上させることができる。
【００４６】
（１８）前記規制装置作動確認部が、切換装置作動制御部による制御状態が規制実行状態を実現する制御状態である場合と規制解除状態を実現する制御状態である場合との両方において、前記操舵操作規制装置の作動の良否の確認を行うように構成された(17)項に記載のステアリングシステム。
【００４７】
操舵操作規制装置の作動の良否の確認は、いずれの規制状態であっても行うことができる。しかし、規制実行状態と規制解除状態との一方においてだけ確認するよりも、両方の状態それぞれについて確認した方が、より正確に操舵操作規制装置の作動の良否を確認することができる。
【００４８】
（１９）前記規制装置作動確認部が、前記切換装置作動制御部に規制状態の切り換えを要求するとともに、その要求の前後において、前記操舵操作規制装置の作動の良否の確認を行うように構成された(17)項または(18)項に記載のステアリングシステム。
【００４９】
本項に記載の態様は、より積極的に規制実行状態と規制解除状態との両方の規制状態において確認を行う態様である。一方の規制状態において確認を行った直後に、切換要求を行い、他方の規制状態において確認を行うことにより、可及的に短時間の間に両方の規制状態において確認を行うことができる場合がある。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明の一実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、決して下記の実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００５１】
１.  ステアリングシステムの概要．
図１に、請求可能発明の一実施例であるステアリングシステムを概略的に示す。本システムは、操作部１０と、転舵部１２とが機械的に分離され、ステアリングホイール１４に加えられる操作力によらずに、転舵部１２に設けられた動力源の動力によって転舵車輪１６（以下、単に「車輪１６」という場合がある）を転舵するステアリングシステムである。また、本システムは、異常が発生した場合等に必要に応じて、操作部１０と、転舵部１２とを機械的に連結する連結部１８を備えている。そのため、例えば、転舵部１２の動力源を使用できない場合等には、連結部１８によって操作力を転舵部１２に伝達することができる。
【００５２】
操作部１０には、ステアリングホイール１４と、そのステアリングホイール１４を操作可能に支持するステアリング操作装置２０（以後、「操作装置」と略記する場合がある）とが設けられている。操作装置２０は、後方端部（車両後方側、つまり運転者側の端部）にステアリングホイール１４が取り付けられたシャフト２２を回転可能に保持している。また、操作装置２０は、シャフト２２にばね反力を付与することにより操舵操作を規制する「ばね反力規制装置２４」を備えている。そのばね反力規制装置２４は、後に詳述するが、規制が実行される状態である規制実行状態において操舵操作を規制し、規制が解除された状態である規制解除状態において操舵操作を規制しない構造とされている。さらに、操作装置２０は、シャフト２２の回転範囲を規制することにより、ステアリングホイール１４の操作範囲を規制する「操作範囲規制装置３０」を備えている。その操作範囲規制装置３０は、後に詳述するが、規制実行状態において操作範囲を規制し、規制解除状態において操作範囲を規制しない構造とされている。さらにまた、操作装置２０は、シャフト２２にモータ反力を付与する反力モータ３６，および，シャフト２２の回転位置を検出して操作位置を取得するための操作位置センサ３８を備えている。
【００５３】
連結部１８は、操作力が入力される入力プーリ４０，操作力が出力される出力ローラ４２，および，入力プーリ４０と出力ローラ４２との間の操作力の伝達の有無を切り換え可能にそれらを連結する電磁クラッチ４４（操舵操作伝達切換装置の一種である）を備えている。入力プーリ４０は、シャフト２２の概ね前方端部に相対回転不能に固定された出力プーリ４６（図２参照）とベルト５０によって接続されており、ステアリングホイール１４になされた操舵操作に応じて回転させられるようにされている。電磁クラッチ４４は、電力が供給されない消磁状態において入力プーリ４０と出力ローラ４２とを連結し、すなわち、操舵部１０と転舵部１２とを連結状態にする一方、励磁状態においてその連結を解除し、すなわち、操舵部１０と転舵部１２とを非連結状態にするものとなっている。出力ローラ４２は、伝達ケーブル５２を介して転舵部１２の入力ローラ５４と接続されており、操作力を転舵部１２に出力するようにされている。なお、伝達ケーブル５２は、ガイドチューブ５６にガイドされており、そのガイドチューブ５６の中を滑らかに摺動することができるようにされている。
【００５４】
転舵部１２には、車輪１６を転舵させる転舵装置６０が設けられている。その転舵装置６０は、ハウジング６２と、そのハウジング６２を車幅方向に貫通した状態で支持された転舵ロッド６４とを備えている。その転舵ロッド６４は両端部の各々において、ボールジョイント６６を介してタイロッド７０と連結されている。そのタイロッド７０は、車輪１６を回転可能に保持するステアリングナックル７２に固定されたナックルアーム７４に連結されている。すなわち、転舵装置６０は、転舵ロッド６４を左右に駆動することによって、ステアリングナックル７２を回転させ、車輪１６の転舵を行うのである。
【００５５】
本実施例において、転舵装置６０は、転舵モータ７６によって転舵ロッド６４を駆動する第１駆動部８０と、操作力によって転舵ロッド６４を駆動する第２駆動部８２とを備えている。第２駆動部８２は、操舵部１０と連結部１８を介して連結されたピニオンギヤと、そのピニオンギヤと噛み合うように転舵ロッド６４に形成されたラックギヤとを含んで構成されており、ピニオンギヤが回転することによって転舵ロッド６４を左右に駆動する。そのピニオンギヤは、入力ローラ５４に相対回転不能に接続されており、電磁クラッチ４４が消磁状態（連結状態）の際に、操舵操作に応じて回転させられるが、電磁クラッチ４４が励磁状態（非連結状態）の際には回転駆動力が作用しない状態にされている。なお、通常時には、電磁クラッチ４４が励磁状態とされており、操舵操作は第２駆動部に伝達されない。
【００５６】
なお、転舵装置６０には、ピニオンギヤの回転位置を取得するためのセンサが転舵位置センサ８８として設けられている。ピニオンギヤは、転舵ロッド６４が軸方向に移動するのに伴い回転させられるため、そのピニオンギヤの回転位置を取得すれば転舵ロッド６４の移動量、すなわち、車輪１６の転舵位置を取得することができるのである。
【００５７】
２.  操作装置の詳細．
図２に、操作装置２０を車両の側方から見た断面図を示す。操作装置２０は、概して円筒状をなすハウジング１００を備えており、そのハウジング１００は、車両後方側（図において右側）の第１ハウジング１０２と車両前方側の第２ハウジング１０４とが組み付けられて構成されている。第１ハウジング１０２は、概して円筒状をなし、その両端部において軸受を介してステアリングシャフト２２を回転可能かつ軸方向に移動不能に保持している。
【００５８】
ばね反力規制装置２４は、第１ハウジング１０２に配設されており、規制実行状態においてシャフト２２にばね反力を付与する「ばね反力付与機構１０６（弾性反力付与機構の一種である）」と、ばね反力機構２６による操舵操作の規制状態を規制実行状態と規制解除状態との間で切り換える「ばね反力付与切換機構１０８（弾性反力付与切換機構の一種である）」とを含んで構成されている。ばね反力付与機構１０６は、後述するように、第１ハウジング１０２に対して相対回転可能にされており、相対回転可能な状態ではシャフト２２にばね反力を付与しない。そのばね反力付与機構１０６は、ばね反力付与切換機構１０８によって相対回転が禁止されることにより、シャフト２２にばね反力を付与する状態にされる。なお、図２は、ばね反力付与切換機構１０８によってばね反力付与機構１０６の回転が禁止され、ばね反力を付与する状態を示している。
【００５９】
「ばね反力付与切換機構１０８」は、ばね反力付与機構１０６の外周部に押し付けられた状態において摩擦力によってばね反力付与機構１０６の回転を禁止する制動部材１１０と，第１ハウジング１０２の外周部に配設されて制動部材１１０をばね反力付与機構１０６に接近・離間させる電磁アクチュエータ１１２とを含んで構成されている。制動部材１１０は、第１ハウジング１０２の内周面とばね反力付与機構１０６の外周面との間に、ばね反力付与機構１０６に接近・離間可能に配置されている。また、ばね反力付与機構１０６は円筒状をなしており、制動部材１１０は、矩形の平板がばね反力付与機構１０６の外周に沿って湾曲させらた形状をなしており、ばね反力付与機構１０６の外周部に密着しやすくされている。さらに、制動部材１１０のばね反力付与機構１０６側の面には、摩擦係数が大きな摩擦材によって形成されたライニング１１３（例えば、ドラムブレーキに使用されるものと同様な材質のもの）が配設されており、摩擦力によってばね反力付与機構１０６の回転を強固に禁止できるようにされている。
【００６０】
電磁アクチュエータ１１２は、その先端部に制動部材１１０が固定されたプランジャ１１４，電力を供給された励磁状態において磁気を発生させてプランジャ１１４をばね反力付与機構１０６に接近する向きに移動させる電磁コイル１１６，およびプランジャ１１４をばね反力付与機構１０６から離間する向きに付勢する離間スプリング１１８を含んで構成されている。プランジャ１１４は、第１ハウジング１０２を貫通して設けられており、励磁状態の電磁コイル１１６の磁気によって先端に固定された制動部材１１０をばね反力付与機構１０６に押し付け、一方、電磁コイル１１６が消磁状態の際に、離間スプリング１１８の付勢力によって制動部材１１０をばね反力付与機構１０６から離間させる。なお、図２には、電磁コイル１１６が励磁状態とされ、制動部材１１０がばね反力付与機構１０６に押し付けられた状態が示されている。
【００６１】
「ばね反力付与機構１０６」は、概して円筒状をなすばね機構ハウジング１２０，そのばね機構ハウジング１２０内にそれと相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に配設されたスライド部材１２２（変位体の一種である），およびそのスライド部材１２２とばね機構ハウジング１２０の両端部の各々の内壁（係止体の一種である）とに挟まれた２つの圧縮コイルスプリング１２４（弾性体の一種である）を含んで構成されている。ばね機構ハウジング１２０は、その両端部において、軸受を介してシャフト２２に、回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。すなわち、ばね機構ハウジング１２０の第１ハウジング１０２に対する相対回転は、電磁コイル１１６が励磁状態の場合に禁止され、電磁コイル１１６が消磁状態の場合に許容されるのである。
【００６２】
ばね機構ハウジング１２０の内周壁部には、軸方向に延びた２つの凸条１３０が設けられており、一方、スライド部材１２２の外周部には、軸方向に延びた２つの被係止溝１３２が設けられている。それら２つの被係止溝１３２の各々に２つの凸条１３０がそれぞれ緩やかに嵌められており、ばね機構ハウジング１２０に対するスライド部材１２２の、相対回転が禁止されるとともに、軸方向への相対移動が許容されている。スライド部材１２２の内周部は、ベアリングボールを保持するボールナットとされており、スライド部材１２２はそのボールナットにおいてシャフト２２の外周部に設けられたボールねじと螺合させられている。
【００６３】
そして、ばね機構ハウジング１２０の回転が禁止された状態において、シャフト２２が操舵操作に応じて回転させられると、スライド部材１２２が軸方向に変位させられることにより、いずれか一方のスプリング１２４が収縮させられるとともに他方のスプリング１２４が伸長させられて、スライド部材１２２を中立位置に位置させる向きの付勢力が発生するのである。その付勢力がシャフト２２を中立位置に戻す向きに作用することにより、ばね反力がステアリングホイール１４に付与される。一方、ばね機構ハウジング１２０の回転が許容された状態では、シャフト２２が回転させられると、ばね機構ハウジング１２０およびスライド部材１２２がシャフト２２とともに回転させられ、シャフト２２とスライド部材１２２とが相対回転しないため、スライド部材１２２は軸方向に変位せず、付勢力は発生しない。すなわち、ばね反力がステアリングホイール１４に付与されない。
【００６４】
すなわち、本実施例において、ばね反力付与切換機構１０８が作動状態にされて、ばね反力付与機構１０６の回転が禁止されることによって、操舵操作がなされた際に前記変位体たるスライド部材１２２とシャフト２２とが相対回転する状態にされ、ステアリングホイール１４にばね反力が付与される規制実行状態になるのである。また、逆に、ばね反力付与切換機構１０８が非作動状態にされて、ばね反力付与機構１０６の回転が許容されることによって、スライド部材１２２とシャフト２２とが相対回転しない状態にされると、ステアリングホイール１４にばね反力が付与されない規制解除状態になるのである。
【００６５】
なお、スライド部材１２２が軸方向に変位して付勢力が発生した状態でばね機構ハウジング１２０の回転が許容された場合には、スライド部材１２２に作用するスプリング１２４の弾性力によってばね反力付与機構１０６が回転させられて、スライド部材１２２が中立位置に復帰する。すなわち、本実施例では、規制解除状態において、スライド部材１２２が中立位置に位置する状態、具体的には、スライド部材１２２に作用する２つのスプリング１２４の弾性力が釣り合って弾性反力が発生しない状態となる。
【００６６】
第２ハウジング１０４には、反力モータ３６，操作範囲規制装置３０等が配設されている。第２ハウジング１０４内には、シャフト２２の前方端部が第１ハウジング１０２から延び出している。そのシャフト２２の前方端部には、連結部１８に操舵操作を出力するための出力プーリ４６，および反力モータ３６によって駆動される被駆動ギヤ１５０が、シャフト２２に対して相対回転不能に固定されている。反力モータ３６は、第２ハウジング１０４の前方端部の穴に嵌合するとともに、反力モータ３６のモータ軸が第２ハウジング１０４内に設けられたブラケット１５２によって軸受を介して回転可能に保持されている。また、そのモータ軸には、駆動ギヤ１５４が相対回転不能に取り付けられており、その駆動ギヤ１５４と被駆動ギヤ１５０とが噛み合わされている。本実施例において、反力モータ３６，駆動ギヤ１５４，および被駆動ギヤ１５０を含んで、モータ反力付与機構が構成されている。
【００６７】
「操作範囲規制装置３０」は、規制実行状態において設定回転位置を超えるシャフト２２の回転範囲を制限する「回転範囲制限機構１５８（操作範囲制限機構の一種である）」と、回転範囲制限機構１５８による回転範囲の規制状態を規制実行状態と規制解除状態との間で切り換える「範囲制限切換機構１６０（操作範囲制限切換機構の一種である）」とを含んで構成されている。回転範囲制限機構１５８は、シャフト２２の前方端部に相対回転不能に固定されたシャフト側ギヤ１６２，およびシャフト側ギヤ１６２に噛み合わされてシャフト側ギヤ１６２の回転を減速する減速ギヤ１６４を備えている。シャフト側ギヤ１６２は、シャフト２２の内周部に相対回転不能に嵌合した嵌合軸１６５に固定されている。減速ギヤ１６４は、第２ハウジング１０４の前方端部に軸受を介して回転可能に保持された回転軸１６８に相対回転不能に固定されている。また、回転範囲制限機構１５８は、減速ギヤ１６４の前方側の側面に設けられた係合突起１６６と、第２ハウジング１０４の内部に延び出した状態において減速ギヤ１６４の回転に伴い所定の回転位置まで変位した係合突起１６６を係止する係止ロッド１７０とを備えている。すなわち、回転範囲制限機構１５８は、規制実行状態において、係合突起１６６を係止ロッド１７０によって係止することにより、ギヤ１６２，１６４を介してシャフト２２の回転範囲を超える回転を禁止するのである。
【００６８】
範囲制限切換機構１６０は、第２ハウジング１０４の前方端面に配設されて係止ロッド１７０を軸方向に駆動する電磁アクチュエータ１７２を含んで構成されている。電磁アクチュエータ１７２の構造は、寸法等が異なるが電磁アクチュエータ１１２とほぼ同様であり、内部構造の図示および説明を省略する。範囲制限切換機構１６０は、電磁アクチュエータ１７２が励磁状態となる際に、係止ロッド１７０を減速ギヤ１６４に接近する向きに移動させて、係合突起１６６を係止することが可能な状態とし、一方、電磁アクチュエータ１７２が消磁状態となる際に、係止ロッド１７０を減速ギヤ１６４から離間する向きに移動させて係合突起１６６を係止しない状態にするのである。すなわち、範囲制限切換機構１６０は、係止ロッド１７０の延び出しの有無を変化させることによって、規制実行状態と規制解除状態とを切り換えることができるのである。なお、本実施例において、シャフト２２が設定された角度回転させられた際に、回転範囲制限機構１５８によって係合突起１６６が係止されるように、ギヤ１６２，１６４の歯数および減速ギヤ１６４における係合突起１６６の配設角度位置が設定されている。
【００６９】
なお、本実施例において、ばね反力規制装置２４による操舵操作の規制を「ばね反力規制」と称する場合がある。また、ばね反力規制装置２４による操舵操作の規制状態を「ばね反力規制状態」と称する場合がある。また、操作範囲規制装置３０による操作範囲の規制を「操作範囲規制」と称する場合がある。また、操作範囲規制装置３０による操作範囲の規制状態を「操作範囲規制状態」と称する場合がある。
【００７０】
本システムでは、前記電磁クラッチ４４によって、操作部１０と転舵部１２とが非連結状態にされた場合には、比較的少ない操作量でも転舵モータ７６によって車輪１６を大きく転舵することができるため、ステアリングホイール１４が不必要な操作位置まで回転しないように操作範囲が制限されることが望ましい。一方、操作部１０と転舵部１２とが連結状態にされた場合には、比較的弱い操作力で車輪１６を転舵しなければならず、車輪１６を大きく転舵するために多くの操作量が必要となるため、操作範囲の制限を解除することが望ましい。そこで、「操作範囲規制状態」が、操作部１０と転舵部１２とが非連結状態にされた場合に規制実行状態にされ、操作部１０と転舵部１２とが連結状態にされた場合に規制解除状態にされる。
【００７１】
操作位置センサ３８は、絶対回転位置を取得するアブソリュートエンコーダによって構成されており、回転軸１６８の絶対回転位置を取得するように第２ハウジング１０４の前方端面に配設されている。回転軸１６８は、減速機構１６０を介してシャフト２２に接続されており、回転軸１６８の絶対回転位置を取得することによって、シャフト２２およびステアリングホイール１４の絶対回転位置、つまり、操作位置を取得することができるのである。
【００７２】
本実施例において、シャフト２２のステアリングホイール１４側の端部には、ステアリングホイール１４に付与される反力を取得するための操作反力センサ１８０が設けられている。すなわち、シャフト２２の端部に、その肉厚が他と比べて薄くされて比較的捻れやすい低剛性部１８２が設けられており、その低剛性部１８２の外周面に操作反力センサ１８０が配設されているのである。また、本実施例において、その操作反力センサ１８０は、低剛性部１８２の捻れ量を検出する歪みゲージによって構成されており、その操作反力センサ１８０によって検出された低剛性部１８２の捻れ量に基づいて、ステアリングホイール１４に付与される操作反力が取得されるのである。
【００７３】
本実施例において、ステアリングホイール１４と一体的に回転するシャフト２２に、ばね反力（弾性反力の一種である）およびモータ反力が付与され、また、シャフト２２の絶対回転位置が操作位置として取得されている。すなわち、本実施例において、ステアリングホイール１４およびシャフト２２によって操作部材が構成されている。なお、単に、ステアリングホイール１４によって前記操作部材が構成されていると捉えることもでき、その場合には、シャフト２２は、操作部材と、ばね反力付与機構１０６および反力モータ３６とを連結する連結部材として捉えることができる。
【００７４】
３.  電子制御ユニット．
本ステアリングシステムは、自身が備えるステアリング電子制御ユニット２００（ステアリングＥＣＵ、以下、単に「ＥＣＵ２００」という場合がある）によって制御される。ＥＣＵ２００は、コンピュータを主体として、各種モータ，各種電磁アクチュエータ等を駆動する駆動回路等を含んで構成されている。ＥＣＵ２００には、操作位置センサ３８，転舵位置センサ８８，操作反力センサ１８０，車速度センサ２０２等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ２００には、運転者に対して各種の情報を表示するモニタ１９０が接続されている。さらに、ＥＣＵ２００には、駆動回路を介して、反力モータ３６、転舵モータ７６、電磁クラッチ４４，ばね反力付与切換機構１０８，範囲制限切換機構１６０等が接続されている。
【００７５】
図３に、ＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。なお、ＥＣＵ２００の構成部分がこの図に示すように明確に分かれているわけではないが、ＥＣＵ２００の機能を理解し易くするためにこのような図とした。本実施例において、ＥＣＵ２００は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ），ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等の記憶装置を含んで構成された「記憶部２４０」を備えており、その記憶部２４０には、各種のプログラムおよび各種のデータが記録されている。また、ＥＣＵ２００は、「転舵装置制御部２５０」を備えており、その転舵装置制御部２５０によって転舵モータ７６を制御して車輪１６を転舵する。さらに、ＥＣＵ２００は、「モータ反力制御部２５２」を備えており、そのモータ反力制御部２５２によって反力モータ３６を制御してステアリングホイール１４にモータ反力を付与する。さらにまた、ＥＣＵ２００は、規制状態の切り換えを制御する「切換装置作動制御部２５４」を備えている。その切換装置作動制御部２５４は、ばね反力付与切換制御部２５６および範囲制限切換制御部２５８を備えており、それらによってばね反力付与切換機構１０８および範囲制限切換機構１６０を制御して、それぞれ「ばね反力規制状態」および「操作範囲規制状態」を切り換える。
【００７６】
さらにまた、ＥＣＵ２００は、規制状態が切換装置作動制御部２５４によって切り換えられた規制状態であるか否かを確認する「規制装置作動確認部２７０」を備えている。その規制装置作動確認部２７０は、「ばね反力規制確認部２７２」および「操作範囲規制確認部２７４」を備えており、それらによってばね反力規制装置２４および操作範囲規制装置３０の作動確認を行う。さらにまた、ＥＣＵ２００は、車両の特定の運転状態、例えば、特定の操作状態や特定の速度状態を認識する運転状態認識部２７６を備えている。さらにまた、ＥＣＵ２００は、規制実行状態であるとすればステアリングホイール１４に付与されるばね反力の大きさを、推定する「ばね反力推定部２７８」を備えている。
【００７７】
さらに、また、ＥＣＵ２００は、実際の規制状態を判定する「規制状態判定部２８０」を備えている。その規制状態判定部２８０は、ばね反力規制状態を判定する「ばね反力規制状態判定部２８２」と、操作範囲規制状態を判定する「操作範囲規制状態判定部２８４」とを備えている。ばね反力規制状態判定部２８２は、反力モータ３６の駆動力によってステアリングホイール１４を変位させて規制状態を判定するモータ駆動力依拠判定部２８６と、ステアリングホイール１４に付与された操作反力の大きさに基づいて規制状態を判定する操作反力依拠判定部２８８とを備えている。また、操作範囲規制状態判定部２８４は、反力モータ３６の駆動力によってステアリングホイール１４を設定範囲外に回転させることができるか否かによって規制状態を判定するモータ駆動時変位依拠判定部２９４を備えている。
【００７８】
ＥＣＵ２００のコンピュータの記憶部２４０には、車輪転舵制御プログラム，反力制御プログラム，規制状態切換プログラム，規制装置作動確認プログラム，規制状態判定プログラム等の種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。そして、ＥＣＵ２００は、それら各種のプログラムをコンピュータによって実行することにより、上記の記憶部２４０以外の各種機能部が有する機能を発揮する構造とされている。「車輪転舵制御プログラム」は、操舵操作に応じた車輪１６の転舵を行うプログラムである。また、「反力制御プログラム」は、反力モータ３６の制御を行うプログラムである。さらに、また、「規制状態切換プログラム」は、操舵操作規制装置たるばね反力規制状態および操作範囲規制状態を切り換えるプログラムである。さらに、また、「規制装置作動確認プログラム」は、規制状態切換プログラムの制御によって目的の制御状態が実現されているか否かを確認するプログラムである。さらに、また、「規制状態判定プログラム」は、実際の規制状態を判定するプログラムであり、その判定結果に基づいて規制装置作動確認プログラムの確認処理が行われる。
【００７９】
例えば、ＥＣＵ２００は、車輪転舵制御プログラムを実行することによって、転舵装置制御部２５０の機能を発揮させるのである。同様に、反力制御プログラム，規制状態切換プログラム，規制装置作動確認プログラム，規制状態判定プログラム等の各々を実行することによって、それぞれ、モータ反力制御部２５２，切換装置作動制御部２５４，規制装置作動確認部２７０，規制状態判定部２８０等の機能を発揮させる。すなわち、本実施例において、ＥＣＵ２００が各種プログラムを実行することによって行われる処理が、それらプログラムに対応する各種機能部によって行われる処理なのである。また、逆に、各種機能部によって行われる処理は、ＥＣＵ２００が、その機能部に対応するプログラムを実行することによって行われるのである。
【００８０】
４.  車輪転舵制御，反力制御，および規制状態の切り換え．
ＥＣＵ２００は、「車輪転舵制御プログラム」を実行することにより、すなわち、「転舵装置制御部２５０」によって、操舵操作に応じた車輪１６の転舵を行う。具体的には、転舵装置制御部２５０は、操作位置センサ３８の検出信号に基づいて取得された操作位置から目標転舵位置を決定する。そして、転舵位置センサ８８の検出信号に基づいて取得された実転舵位置と、目標転舵位置との偏差を減少させるように転舵モータ７６に電力を供給し、車輪１６の転舵を行う。なお、通常時は、電磁クラッチ４４に励磁電力を供給して、操作部１０と転舵部１２とが非連結状態になるように制御している。
【００８１】
また、ＥＣＵ２００は、「反力制御プログラム」を実行することにより、すなわち、「モータ反力制御部２５２」によって、ばね反力の有無に拘わらずステアリングホイール１４に適切な大きさの反力が付与されるように駆動回路を介して反力モータ３６を制御する。基本的には、モータ反力制御部２５２は、操舵位置，操舵速度，車速度等に応じて予め設定された目標反力を記憶部２４０から読み出して取得し、ステアリングホイール１４に目標反力が付与されるように反力モータ３６を制御する。しかしながら、ばね反力の有無によって、反力モータ３６によって発生させるべきモータ反力の大きさが異なる。そのため、モータ反力制御部２５２は、モータ反力とばね反力との合計が目標反力となるように反力モータ３６を制御するのである。すなわち、モータ反力制御部２５２は、ばね反力規制実行状態において、つまり、ばね反力が付与されている場合には、モータ反力の大きさを、目標反力からばね反力の大きさを引いた大きさにする制御である「第１制御」を行う一方、ばね反力規制解除状態において、つまり、ばね反力が付与されていない場合には、モータ反力の大きさを、目標反力と等しい大きさにする制御である「第２制御」を行う。
【００８２】
なお、本実施例において、ばね反力の大きさは検出されておらず、「ばね反力推定部２７８」によってばね反力の大きさが操舵位置に応じて推定される。具体的には、操舵位置と弾性体の変形量との関係に基づいて推定されたばね反力推定値が、ＥＣＵ２００の記憶部２４０に記憶されており、操舵位置に応じたばね反力推定値が読み出され、そのばね反力推定値がばね反力の大きさとして取得されるのである。すなわち、ばね反力推定部２７８は、ＥＣＵ２００の、ばね反力推定値が記録された記憶部２４０と、操舵位置に応じたばね反力推定値を読み出す部分を含んで構成されている。
【００８３】
また、モータ反力制御部２５２は、反力モータ３６を制御することにより、反力モータ３６の駆動力による操作範囲規制装置３０と同様な操作範囲の制限であるモータ範囲制限を行う機能も有している。そのモータ範囲制限は、本実施例において、通常時には、ステアリングホイール１４の操作位置が、操作範囲規制装置３０によって規制される設定範囲よりも狭い範囲である予備制限範囲を超えた際に、ステアリングホイール１４の操作位置の増加を抑制する反力を付与することによって操作範囲を制限する態様とされている。その通常時のモータ範囲制限によって、操作位置が操作端に接近していることを運転者に自然に気付かせることができる。なお、モータ範囲制限は、解除することができ、また、制限範囲を変更することもできる。
【００８４】
さらにまた、ＥＣＵ２００は、「規制状態切換プログラム」を実行することにより、すなわち、「切換装置作動制御部２５４」によって、「切換要求」に応じて、ばね反力規制状態と操作範囲規制状態とを切り換える。「切換要求」には、ばね反力規制状態と操作範囲規制状態との各々を、規制実行状態にする切換要求である「規制実行要求」（ばね反力規制実行要求、操作範囲規制実行要求）と、規制解除状態にする切換要求である「規制解除要求」（ばね反力規制解除要求、操作範囲規制解除要求）とがある。その「切換要求」は、規制装置作動確認プログラムや，その他各種のプログラムによって行われ、具体的には、それらのプログラムが実行されて行われる処理において、それらの「規制実行要求フラグ」（ばね反力規制実行要求フラグ、操作範囲規制実行要求フラグ），「規制解除要求フラグ」（ばね反力規制解除要求フラグ、操作範囲規制解除要求フラグ）がＯＮ・ＯＦＦされることによってなされる。規制状態切換プログラムは、各種プログラムのフラグを参照するようにされており、その要求に従い、ばね反力規制状態あるいは操作範囲規制状態を切り換える処理を行うのである。
【００８５】
規制状態切換プログラムの処理により、すなわち、切換装置作動制御部２５４により、ばね反力規制状態が規制実行状態に切り換えられる際に、ステアリングホイール１４の操作位置が中立位置（車両を直進させる操作位置）に位置した状態で切り換えられるように制御される。ばね反力付与機構１０６は規制解除状態において、ばね反力が発生しない状態になっているため、中立位置に位置した状態のステアリングホイール１４と、ばね反力が発生しない状態のばね反力付与機構１０６とを連係させることにより、ステアリングホイール１４に、中立位置でばね反力が付与されず、操作位置が中立位置から遠ざかるにつれて付与されるばね反力が増加するように、適切に連係させることができる。
【００８６】
なお、規制状態切換プログラムは、規制状態を切り換える際に、自身の「制御状態フラグ」（ばね反力規制制御状態フラグ、操作範囲規制制御状態フラグ）の値を、「規制実行制御状態」，「切換制御状態」，「規制解除制御状態」のいずれかを示す値にすることによって、現在の制御状態を明らかにするとともに、規制状態の切り換えが完了したことを示すのである。具体的には、例えば、規制実行状態への切り換えを開始する際に制御状態フラグを切換制御状態に変更し、規制実行状態への切り換えが完了した際に制御状態フラグを規制実行制御状態に変更する。規制解除状態への切り換えの際も同様である。その制御状態フラグを参照することによって、他のプログラムが現在の規制状態を推測することができる。そのため、例えば、「ばね反力規制実行要求」がなされた際に、ステアリングホイール１４が中立位置に位置しておらず、切り換えが完了するまで時間がかかる場合であっても、他のプログラムは、規制状態切換プログラムの制御状態フラグを参照することによって、切換制御が完了したことを認識することができる。
【００８７】
ところで、本実施例において、何らかの異常によって車両を起動しても転舵装置６０，ばね反力付与切換機構１０８等を電気的に制御できない場合に備えて、動力停止状態のままで操作力によって車輪を転舵することができるようにされている。具体的には、車両の動力停止時には、電磁クラッチ４４が消磁状態とされ、ステアリングホイール１４と転舵装置６０とが機械的に連結されている。また、ステアリングホイール１４と転舵装置６０とが機械的に連結された状態において、ばね反力が付与されないように、また、操作範囲が制限されないようにするため、車両の動力停止時に、ばね反力規制状態および操作範囲規制状態が規制解除状態にされている。そのため、車両が正常である場合には、車両の起動後に、ステアリングホイール１４と転舵装置６０とが非連結状態にされるとともに、ばね反力規制状態および操作範囲規制装置３０が規制実行状態にされる。
【００８８】
５.  規制装置作動確認．
上述のように、規制状態切換プログラムの「制御状態フラグ」を参照することによって規制状態を推測するだけでは、実際に規制状態が制御状態フラグの示す状態になっているかどうかは不明である。例えば、規制状態の切換制御を行っても、ばね反力規制装置２４，操作範囲規制装置３０等の異常によって、実際に規制状態が切り換わらない虞があるのである。そういった異常が発生した場合には、制御状態と、実際の規制状態とが合致しなくなる。そこで、ＥＣＵ２００は、「規制装置作動確認プログラム」を実行することにより、「規制状態判定プログラム」の処理によって判定された実際の規制状態と、制御状態とが合致しているか否かによって、規制状態の切り換えが正常に行われているかを確認する。すなわち、ＥＣＵ２００は、「規制装置作動確認部２７０」によって、「規制状態判定部２８０」による実際の規制状態の判定結果と、切換装置作動制御部２５４の制御状態とが合致しているか否かによって、規制状態の切り換えが正常に行われているか否かを確認するのである。そのため、規制状態に関する異常を検知することができ、ステアリングシステムのフェールセーフ性を向上させることができる。
【００８９】
規制装置作動確認部２７０，および規制状態判定部２８０の機能を詳細に説明するために、図４〜図１３に、規制装置作動確認プログラムおよび規制状態判定プログラムのフローチャートを示し、そのフローチャートに沿って規制装置作動確認プログラム等について詳細に説明する。なお、規制装置作動確認プログラム等は、短時間毎に繰り返し実行される。
【００９０】
5.1.  規制装置作動確認プログラムのメインルーチン．
図４に、「規制装置作動確認プログラム」のメインルーチンを示す。切換装置の作動確認は、車両の起動時に行われる「起動時規制装置作動確認」（以後、「起動時作動確認」と称する場合がある）と、起動後、運転中に行われる「運転時規制装置作動確認」（以後、「運転時作動確認」と称する場合がある）とが行われる。
【００９１】
ステップ１（以後、ステップ１を「Ｓ１」と略記し、他の符号についても同様とする）において、起動時作動確認がすでに完了したか否かが判定され、まだ完了していない場合にはＳ２の処理が実行され、完了した場合にはＳ３の処理が実行される。Ｓ２の起動時作動確認は、起動時に１回行われるようにされ、その後にはＳ３の運転時作動確認が行われるようにされているのである。なお、起動時作動確認および運転時作動確認については後に詳述する。
【００９２】
Ｓ４の判定により、起動時作動確認において異常がなければ本ルーチンの一回の実行が終了し、Ｓ４において異常が検知された場合にはＳ５の異常時処理が行われる。そのＳ５の異常時処理では、切り換えの異常が発生したことがモニタ１９０を通じて運転者に報知されるとともに、切換装置作動制御部２５４に制御状態フラグを実際の規制状態に合致するように変更することが要求される。それは、前述のように、モータ反力制御部２５２が制御状態フラグを参照して第１制御と第２制御とを切り換えているため、つまり、「ばね反力」の大きさの分だけモータ反力を減少させるか否かを変更しているため、制御状態フラグが実際の規制状態に合致していない場合には、ステアリングホイール１４に付与されるモータ反力の大きさが不適切になるためである。制御状態フラグを実際の規制状態に合致するように変更する要求がなされると、切換装置作動制御部２５４は、規制状態切換プログラムの処理により、その要求に応えて制御状態フラグを変更する。また、切換装置作動制御部２５４および他の機能部は、ばね反力付与機構１０６，操作範囲規制装置３０のうちの異常が発生したものの規制状態の切り換え、あるいは切り換えの要求を行わないようにする。
【００９３】
起動時作動確認が完了した後は、Ｓ３の運転時作動確認が行われ、Ｓ４，Ｓ５において、異常が検知された場合には異常時処理が行われる。
【００９４】
5.2.  起動時作動確認．
図５に、起動時作動確認を行う「起動時作動確認ルーチン」を示す。起動時作動確認では、後に詳述する「操作範囲規制確認」と「ばね反力規制確認」とが行われる。Ｓ１１の判定において、ステアリングホイール１４が中立位置に位置していない場合は、Ｓ１２において、モータ反力制御部２５２に対して、ステアリングホイール１４を中立位置に位置させる要求がなされる。そして、モータ反力制御部２５２の制御によってステアリングホイール１４が中立位置に位置させられる。Ｓ１１の判定において、ステアリングホイール１４が中立位置に位置している場合には、Ｓ１３の処理が行われる。Ｓ１３の判定により、操作範囲規制確認が完了していない場合にＳ１４の操作範囲規制確認が行われ、操作範囲規制確認が完了した場合にＳ１５のばね反力規制確認が行われる。
【００９５】
そして、Ｓ１６の判定により、ばね反力規制確認が完了した後に、Ｓ１７において起動時作動確認完了処理が行われる。その完了処理において、ステアリングホイール１４の操作位置を最初の位置に戻す要求がモータ反力制御部２５２になされるとともに、起動時作動確認が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。そのフラグが参照されて、図４におけるＳ１において起動時確認が完了済みであるか否かが判定されるのである。なお、そのフラグは起動時確認が開始する際にＯＦＦにされている。なお、起動時作動確認において設定時間経過しても確認結果が得られない等の場合には、図示を省略したエラー処理が行われるようにされている。本実施例において、完了を示すフラグのＯＮ・ＯＦＦ処理、およびエラー処理については、本発明との関連性が小さいため特に言及しない場合もあるが、他の処理（確認処理、規制状態判定処理）でも同様に行われるものとする。
【００９６】
なお、「作動確認」の一種である「操作範囲規制確認」（図７，８参照）および「ばね反力規制確認」（図１０，１１参照）では、それぞれ「規制状態判定」の一種である「起動時操作範囲規制状態判定」（図６参照）および「起動時ばね反力規制状態判定」（図９参照）が行われる。規制装置作動確認では、制御状態と規制状態判定結果とが合致しているか否かによって、正常か否かを判定するからである。本実施例において、理解を容易にするために、それぞれ「規制状態判定」の説明を行ってから、「作動確認」の説明を行うこととする。
【００９７】
5.2.1  起動時操作範囲規制状態判定．
図６に起動時操作範囲規制状態判定を行う起動時操作範囲規制状態判定プログラムのフローチャートを示し、説明する。起動時操作範囲規制状態判定プログラムは、規制状態判定プログラムの一種であり、本実施例において、規制状態判定プログラムは、規制装置作動確認プログラムの実行時に要求される規制状態の判定を行うプログラムである。その場合には、規制装置作動確認プログラムのサブルーチン的な位置づけにあると捉えることもできる。しかしながら、規制装置作動確認プログラムと無関係に規制状態判定プログラムを実行して規制状態を判定することが可能である。なお、その他の規制状態判定プログラムについても同様なことが言える。
【００９８】
Ｓ２０において、後述する「起動時操作範囲規制確認」（図７，図８）によって、規制状態の判定を行う要求がなされているか否かが判定され、要求がなされていない場合はＳ２１以下の処理がスキップされてプログラムの一回の実行が終了し、要求がなされている場合にはＳ２１以下の処理が行われる。本実施例の起動時操作範囲規制状態判定では、ステアリングホイール１４が反力モータ３６の駆動力によって回転させられる。その際には、ばね反力は不要であるので、ばね反力規制解除状態で行われる。そのため、Ｓ２１においてばね反力規制制御状態フラグが参照され、ばね反力規制解除状態でない場合には、Ｓ２２において規制解除要求がなされ、本プログラムの一回の実行が終了する。一方、ばね反力規制解除状態である場合には、規制解除要求が解除された後、Ｓ２３，Ｓ２４において、モータ反力制御部２５２に、ステアリングホイール１４の操作位置を操作範囲規制装置３０によって操作範囲制限がなされる設定範囲を超えて変化させる要求である操作位置変化要求を行う。
【００９９】
その後、モータ反力制御部２５２によってステアリングホイール１４が回転させられる。Ｓ２５において操作位置と操作速度とが取得され、Ｓ２６において、ステアリングホイール１４の操作位置が、操作範囲制限がなされる規制位置を超えた場合（詳しくは設定量超えた場合）に、Ｓ２７において操作範囲規制解除状態であると判定される。一方、Ｓ２６において操作位置が規制位置を超えていない場合（詳しくは設定量超えていない場合）は、Ｓ２８において操作位置が規制位置またはその近傍でほぼ一定になっている場合に、操作範囲規制によってステアリングホイール１４の規制位置を超える変位が禁止されていると判断され、Ｓ２９において操作範囲規制実行状態であると判定される。それ以外の状態では、ステアリングホイール１４は規制位置を超えない操作位置を変位している状態と判断され、本プログラムの１回の実行が終了する。
【０１００】
判定結果が得られると、Ｓ３０において起動時操作範囲規制状態判定完了処理が行われる。すなわち、モータ反力制御部２５２に、ステアリングホイール１４の操作位置を中立位置に戻すように要求し、また、規制状態判定が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。そのフラグが後述するＳ４５において参照されて、規制状態判定が完了したか否かが判定されるのである。
【０１０１】
5.2.2  起動時の操作範囲規制確認．
図７，図８に、図５におけるＳ１４の起動時の操作範囲規制確認の詳細を示す。操作範囲規制確認において、操作範囲規制装置３０の制御状態が、規制解除制御状態で行われる「規制解除制御時確認」と、規制実行制御状態で行われる「規制実行制御時確認」とが行われる。規制解除制御時確認は、Ｓ４２〜Ｓ４９の処理によって行われ、規制実行制御時確認は、Ｓ５１〜Ｓ５７の処理によって行われる。Ｓ４１の判定により、規制解除制御時確認が未完了の場合は、規制解除制御時確認が行われ、規制解除制御時確認が完了した後は、Ｓ４２〜Ｓ５０の処理がスキップされて、規制実行制御時確認が行われる。
【０１０２】
操作範囲規制確認における「規制解除制御時確認」について詳細に説明する。規制解除制御時確認は、制御状態が操作範囲規制解除状態である場合に、規制状態判定を行い、判定結果が規制解除状態になるか否かによって操作範囲規制装置３０が正常か否かを判定する。そのため、Ｓ４２において、操作範囲規制装置３０の制御状態が規制解除制御状態であるか否かが判定され、規制解除制御状態でない場合には、Ｓ４３において、規制状態を規制解除状態に切り換える要求が行われる。具体的には、「操作範囲規制解除要求フラグ」をＯＮ状態にするのである。なお、操作範囲規制解除要求フラグがすでにＯＮ状態である場合には、その状態が継続される。一方、規制状態切換プログラムの処理において、すなわち、切換装置作動制御部２５４によって、それらのフラグが参照されて規制状態の切換制御が開始されるとともに、前述の制御状態フラグが「切換制御状態」にされる。また、規制状態の切り換えが完了した後には制御状態フラグが「規制解除制御状態」にされる。
【０１０３】
Ｓ４２において、操作範囲規制装置３０の制御状態が規制解除制御状態であると判定されると、Ｓ４４において図６の「起動時操作範囲規制状態判定」を行う要求がなされる。具体的には、Ｓ４４において、起動時操作範囲規制状態判定を要求するフラグをＯＮ状態にする処理がなされ、そのフラグがすでにＯＮ状態である場合はその状態が維持される。起動時操作範囲規制状態判定の処理において、判定を要求するフラグが参照されており、ＯＮ状態である場合は判定処理が実行される。そして、Ｓ４５の判定で、起動時操作範囲規制状態判定が完了していれば、規制状態の判定を要求するフラグがＯＦＦ状態にされた後、Ｓ４６〜Ｓ４８において操作範囲規制装置３０の作動確認が行われる。すなわち、Ｓ４６において、判定結果と切換装置作動制御部２５４の制御状態とが合致している場合は、Ｓ４７において操作範囲規制の解除は正常になされていると判定され、合致してない場合はＳ４８において異常であると判定される。Ｓ４９において操作範囲規制解除制御時確認完了処理が行われ、解除時確認が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。そのフラグが参照されて、Ｓ４１において確認が完了したか否かが判定されるのである。
【０１０４】
「規制実行制御時確認」について詳細に説明する。規制解除制御時確認が完了した後、Ｓ５０において、操作範囲規制実行要求がなされる。図８のＳ５１において操作範囲規制制御状態フラグが参照され、規制実行制御状態である場合に、Ｓ５２の起動時操作範囲規制状態判定要求がなされる（Ｓ４４と同様な処理である）。その判定要求により、すでに説明した起動時操作範囲規制状態判定（図６）が、再び行われる。なお、上述のＳ４４における判定要求の際には、操作範囲規制についての制御状態フラグが規制解除制御状態であったが、このＳ５２における判定要求の際には、制御状態フラグが規制実行制御状態となっている。
【０１０５】
Ｓ５２の規制状態の判定が完了した場合にＳ５３の判定がYESとなり、Ｓ５４〜Ｓ５６において、Ｓ４６〜Ｓ４８と同様な判定が行われ、規制実行制御時確認が完了する。その後、Ｓ５７において、起動時操作範囲規制確認が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。そのフラグが参照され、図５のＳ１３の判定がなされるのである。
【０１０６】
5.2.3  起動時ばね反力規制状態判定．
図５に示したＳ１５の「ばね反力規制確認」で行われる「起動時ばね反力規制状態判定」について説明する。図９に、「起動時ばね反力規制状態判定」を行う起動時ばね反力規制状態判定プログラムのフローチャートを示す。起動時ばね反力規制状態判定は、図１０，図１１に示す「起動時ばね反力規制確認」による規制状態の判定を行う要求がなされている場合に実行される（Ｓ６０）。また、起動時ばね反力規制状態判定は、反力モータ３６の駆動力によって、ステアリングホイール１４の操作位置を中立位置から設定操作位置（例えば、操作角が１０度程度）を超えて変化させ、その際の駆動力の大きさに基づいて、ばね反力規制状態を判定する。そのため、Ｓ６２において、ステアリングホイール１４の操作位置を設定操作位置を超えて変化させる要求である操作位置変化要求を行う。すでに要求がなされていた場合には、Ｓ６１の判定により、Ｓ６２がスキップされる。なお、モータ反力制御部２５２は、操作位置変化要求に応えてステアリングホイール１４の操作位置を変化させる。Ｓ６３において、操作位置、操作速度、モータ駆動力の大きさが取得される。具体的には、操作位置センサ３８の検出結果に基づいて操作位置が取得され、その操作位置の変化速度に基づいて操作速度が取得され、反力モータ３６に供給される電流値に基づいてモータ駆動力の大きさが取得される。
【０１０７】
Ｓ６４において、操作位置が設定操作位置を超えたか否か、詳しくは、設定操作位置を設定量（例えば、設定操作角度）以上超えたか否かが判定される。Ｓ６４の判定において、操作位置が設定操作位置を超えていない場合は、操作位置が変化している途中であるため、本プログラムの１回の実行が終了する。一方、Ｓ６４の判定において、操作位置が設定操作位置を超えている場合は、Ｓ６５において、モータ駆動力の大きさが設定駆動力の大きさを超えているか否かが判定される。そして、モータ駆動力の大きさが、設定駆動力よりも大きい場合はばね反力規制実行状態であると判定され（Ｓ６６）、設定駆動力以下の場合はばね反力規制解除状態であると判定される（Ｓ６７）。
【０１０８】
ここで、設定駆動力の大きさについて説明する。設定駆動力の大きさは、ばね反力規制実行状態においてステアリングホイール１４の操作位置を設定操作位置まで変化させることが可能な力の大きさに設定されている。言い換えれば、ばね反力規制解除状態においてステアリングホイール１４の操作位置を設定操作位置を超えて変化させることが可能であるが、ばね反力規制実行状態において操作位置を設定操作位置を超えて変化させることができない大きさに設定されているのである。具体的には、本実施例では、規制解除状態においてステアリングホイール１４の操作位置を変化させる際に抵抗となる抵抗力（例えば、摩擦による抵抗）と、規制実行状態においてステアリングホイール１４の操作位置が設定操作位置に位置した場合に付与されるばね反力の大きさとの和になるように設定されているのである。そのため、規制実行状態において操作位置が設定操作位置を超える場合には、モータ駆動力の大きさが、上記抵抗力とばね反力との和に逆らって操作位置を変化させることができる大きさ、すなわち、設定駆動力よりも大きくなる。一方、規制解除状態においては、モータ駆動力の大きさが、抵抗力よりも大きければ、設定駆動力よりも小さくとも操作位置を変化させることができるのである。なお、設定駆動力の大きさは、上記の大きさよりも設定量小さく設定することもできる（例えば、２割減）。
【０１０９】
判定結果が得られた後、Ｓ６８において、ばね反力規制状態判定完了処理が行われる。すなわち、モータ反力制御部２５２に、ステアリングホイール１４の操作位置を中立位置に戻す要求がなされ、また、判定が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。
【０１１０】
5.2.4  起動時のばね反力規制確認．
図１０に、図５におけるＳ１５の起動時の「ばね反力規制確認」の詳細を示す。その「ばね反力規制確認」で行われる処理は、上述の「ばね反力規制状態判定」以外は、前述の「操作範囲規制確認」と同様であるため、概略のみ説明する。ばね反力規制確認において、ばね反力規制装置２４の制御状態が規制解除制御状態で行われる「規制解除制御時確認（Ｓ７２〜Ｓ７９）」と、規制実行制御状態で行われる「規制実行制御時確認（Ｓ８０〜Ｓ８７）」とが行われる。それらの確認において、制御状態と判定結果とが合致するか否かによって、規制の実行・解除が正常であるか異常であるかが判定される。以上で、図４に示したＳ２の起動時作動確認の説明を終了する。
【０１１１】
5.3.  運転時作動確認．
以下に、図４に示したＳ３の「運転時作動確認」（図１４，１５参照）を説明する。前述の「起動時作動確認」では、反力モータ３６によってステアリングホイール１４の操作位置を変化させていたが、この運転時作動確認は、操舵操作によって操作位置が変化した際に作動確認を行う処理である。また、運転時作動確認では、起動時作動確認と同様に、「ばね反力規制確認」および「操作範囲規制確認」が行われる。そして、ばね反力規制確認および操作範囲規制確認の各々において、「運転時ばね反力規制状態判定」（図１２参照）および「運転時操作範囲規制状態判定」（図１３参照）が行われる。本実施例において、理解を容易にするために、ばね反力規制状態判定および操作範囲規制状態判定の説明を行った後に、ばね反力規制確認および操作範囲規制確認について説明する。
【０１１２】
5.3.1  運転時ばね反力規制状態判定．
図１２に、「運転時ばね反力規制状態判定」を行う運転時ばね反力規制状態判定プログラムのフローチャートを示す。運転時ばね反力規制状態判定は、操舵操作によって、ステアリングホイール１４の操作位置が、設定操作位置を超えた操作範囲である設定旋回操作範囲に保持された状態である設定旋回保舵状態と、設定旋回操作範囲において中立位置から遠ざかる方向に操作された状態である設定旋回増舵状態との少なくとも一方の状態が維持された際の、操作反力の大きさとモータ駆動力の大きさとに基づいて規制状態を判定する処理である。すなわち、規制実行状態において、操作反力の大きさがモータ駆動力の大きさとほぼ等しく、規制解除状態において、操作反力の大きさがモータ駆動力の大きさとばね反力の大きさとの和とほぼ等しくなることに基づいて規制状態を判定することができるのである。
【０１１３】
運転時ばね反力規制状態判定は、図１４，図１５に示す「運転時作動確認」による規制状態の判定要求がなされた場合に実行される（Ｓ１００）。Ｓ１０１において、操作位置、操作方向、操作反力、モータ駆動力が取得される。操作方向は、操作位置の変化に基づいて取得され、操作反力は操作反力センサ１８０の検出値に基づいて取得される。続いて、Ｓ１０２の判定により、操作位置が設定操作位置を超えている場合にＳ１０３の処理が行われる。超えていない場合には、本プログラムの１回の処理が終了する。
【０１１４】
Ｓ１０３において、操作状態が、設定旋回保舵状態と設定旋回増舵状態との少なくとも一方の状態である設定旋回保舵・増舵操作状態であるか否かが判定される。設定旋回保舵・増舵操作状態は、運転状態認識部２７６によって認識される。その運転状態認識部２７６の処理、すなわち、運転状態認識プログラムがＥＣＵで実行されて行われる設定旋回保舵・増舵操作状態を認識する処理について説明する。運転状態認識部２７６は、短時間毎に操作位置を取得し、その操作位置が、設定された時間連続的に、設定旋回操作範囲に保持され、あるいは、設定旋回操作範囲において中立位置から遠ざかる向きに変化した場合に、設定旋回保舵・増舵操作状態であると認識する。なお、設定操作位置は、規制実行状態において、ある程度大きな弾性反力がステアリングホイール１４に付与される操作位置に設定することが望ましい（例えば、操作角が３０度程度）。規制実行状態と規制解除状態との弾性反力の差が大きいほど、正確に判定できるからである。
【０１１５】
Ｓ１０３において設定旋回保舵・増舵操作状態であると認識された場合に、Ｓ１０４において弾性反力推定値が取得される。すなわち、前述のように、ばね反力推定部２７８によって操作位置に応じた弾性反力の推定値が記憶部２４０から読み出されるのである。弾性反力推定値が取得されると、Ｓ１０５において、次式が満たされるか否かが判定される。
［式１］  ｜（操作反力−モータ反力）｜＜第１設定値
すなわち、規制解除状態であれば、操作反力からモータ反力を引いた値が、ほぼ０になるため、式１の左辺が０に近い値になるのである。第１設定値は、弾性反力値に比較して小さな値であって、誤差等を考慮した大きさに設定されている。よって、式１が満たされる場合は、規制解除状態であると判断できる。
【０１１６】
式１を満たさない場合は、Ｓ１０６において式２が満たされるか否かが判定される。
［式２］  ｜（操作反力−モータ反力）−弾性反力推定値｜＜第２設定値
すなわち、規制実行状態であれば、操作反力からモータ反力を引いた値が弾性反力推定値とほぼ等しい大きさとなるため、式１の左辺が０に近い値になるのである。第２設定値は、弾性反力推定値に比較して小さな値であって、誤差等を考慮した大きさに設定されている。よって、式２が満たされる場合は、規制実行状態であると判断できる。
【０１１７】
なお、式１および式２の両方を満たさない場合は、規制状態の切換異常ではなく、ばね反力の大きさが不十分である場合や、規制解除状態における操作抵抗が大きすぎる場合等、規制状態の切換以外の何らかの異常が発生していると判断され、Ｓ１０７において異常時処理が行われる。その異常時処理によって、規制状態の判定が中止され、モニタ１９０を通じて運転者に異常が発生した旨が報知される。
【０１１８】
本プログラムが繰り返し実行されるに伴い、Ｓ１０５等の判定が繰り返し行われ、(a)式１が満たされた状態が一定時間維持されれば判定結果が「ばね反力規制解除状態」にされ、(b)式２が満たされた状態が一定時間維持されれば判定結果が「ばね反力規制解除状態」にされる。具体的には、Ｓ１０５において式１が満たされている場合は、Ｓ１０８においてカウンタＣａが１増加させられるとともにカウンタＣｂが０にされる。一方、式１が満たされず、かつ、式２が満たされている場合は、Ｓ１０９においてカウンタＣａが０にされるとともにカウンタＣｂが１増加させられる。その後、Ｓ１１０，Ｓ１１１においてカウンタの値が調べられ、カウンタＣａが設定値Ｎａを超えた場合は「判定結果が規制解除状態」にされ（Ｓ１１２）、カウンタＣｂが設定値Ｎｂを超えた場合は「判定結果が規制実行状態」にされる（Ｓ１１３）。すなわち、本プログラムは一定時間Ｔ毎に実行されており、例えば、カウンタＣａが設定値Ｎａを超えた場合は、式１が満たされた状態が「一定時間Ｔ×設定値Ｎａ」時間維持されているのである。なお、いずれのカウンタも設定値を超えていない場合は本プログラムの１回の実行が終了する。
【０１１９】
判定結果が得られると、Ｓ１１４において規制状態判定完了処理が行われる。その完了処理において、各種カウンタがリセットされ（０にされ）、判定が完了した旨を示すフラグがＯＮ状態にされる。
【０１２０】
なお、運転時ばね反力規制状態判定では、Ｓ１０５，Ｓ１０６において、式１，式２が満たされるか否かを判定し、式１，式２を満たさない場合はＳ１０７の異常時処理が行われた。その規制状態判定を簡便にすることもできる。例えば、式２を省略し、式１を満たす場合は規制解除状態、式１を満たさない場合は規制実行状態と判定するようにすることもできる。また、式１を省略し、式２を満たすか否かによって判定することもできる。式１，式２のいずれかの条件を省略した場合は、Ｓ１０７の異常時処理も省略される。
【０１２１】
5.3.2  運転時操作範囲規制状態判定．
図１３に、「運転時操作範囲規制状態判定」を行う運転時操作範囲規制状態判定プログラムのフローチャートを示す。運転時操作範囲規制状態判定は、操舵操作によって操作位置が設定範囲を超えて変化するか否かによって規制状態を判定する。その運転時操作範囲規制状態判定は、図１４，図１５に示す「運転時作動確認」による規制状態の判定要求がなされた場合に実行される（Ｓ１２０）。Ｓ１２１において、操作位置および操作速度が取得される。Ｓ１２２の判定により、操作位置が規制位置を超えていた場合には、すなわち、操作位置が規制位置よりも中立位置から遠い場合には、操作範囲が操作範囲規制装置３０によって規制されていないと判断され、Ｓ１２３において判定結果が規制解除状態にされる。なお、誤差等を考慮して、操作位置が規制位置を設定量（例えば、操作角で５度程度）以上超えていた場合に、規制解除状態とされることが望ましい。
【０１２２】
Ｓ１２２の判定により、操作位置が規制位置を超えない場合はＳ１２４の判定が行われる。Ｓ１２４において、操作位置が規制位置，あるいはその近傍の操作位置において設定時間停止していた場合には、操作範囲が操作範囲規制装置３０によって規制されていると判断され、Ｓ１２８において判定結果が規制実行状態にされる。具体的には、Ｓ１２４の判定条件が、満たされない場合はカウンタＣが０にされ、満たされる場合はカウンタＣが１増加させられる。Ｓ１２７において、カウンタＣが設定値Ｎｃを超えた場合は、ステアリングホイール１４の操作位置が規制位置に位置して停止した状態が設定時間継続しており、操舵操作が規制されていると判断されるのである。一方、Ｓ１２７において、カウンタＣが設定値Ｎｃを超えない場合は、本プログラムの１回の実行が終了する。
【０１２３】
判定結果が得られると、Ｓ１２９において運転時操作範囲規制状態判定完了処理が行われる。その完了処理において、カウンタがリセットされ（０にされ）、判定が完了したことを示すフラグがＯＮ状態にされる。
【０１２４】
5.3.3  運転時作動確認の詳細．
図１４，１５に運転時作動確認のフローチャートを示す。Ｓ１４１において操作位置、車速度が取得され、Ｓ１４２，Ｓ１４３においてタイマ１，２がスタートさせられる。運転時作動確認において、「ばね反力規制確認」がＳ１４４〜Ｓ１５２の処理によってなされ、「操作範囲規制確認」がＳ１５３〜Ｓ１６６の処理によってなされる。また、それらばね反力規制確認および操作範囲規制確認の各々において、規制実行制御状態の際に作動確認を行う「規制実行制御時確認」と規制解除制御状態の際に作動確認を行う「規制解除制御時確認」とが行われる。なお、規制解除制御時確認は設定時間間隔（例えば、３０分程度）をおいて行われ、規制解除制御時確認が行われていない間に規制実行制御時確認が行われる。「規制解除制御時確認」は、ばね反力規制、あるいは操作範囲規制を解除する制御を行わねばならず、頻繁に行わないことが望ましいのである。そのため、タイマ１，２によって、それぞれ、ばね反力規制確認，操作範囲規制確認における規制解除制御時確認を実行させる時間間隔が計測される。
【０１２５】
5.3.4  運転時のばね反力規制確認．
Ｓ１４４において、タイマ１の計測時間が設定時間Ｔ１を経過し、かつ、ばね反力規制および操作範囲規制が規制実行制御状態である場合に、Ｓ１４５においてばね反力規制を解除する要求がなされる。タイマ１の条件は、設定時間間隔をおいて、規制解除制御時確認を行うようにするために設定されている。また、本実施例において、操作範囲制御解除状態では、ばね反力規制が解除されないようにされている。それは、操作範囲規制およびばね反力規制が解除されて、それらを補う反力モータ３６の負担が過大にならないようにするためである。Ｓ１４４の判定がNOとされた場合に、例えば、タイマ１の計測時間が設定時間Ｔ１を経過していない場合や、ばね反力規制が解除制御状態である場合等に、Ｓ１４６以下の処理が実行される。
【０１２６】
Ｓ１４６の判定により、ばね反力規制状態が切り換え中である場合は、Ｓ１４７〜Ｓ１５２の処理がスキップされる。切り換え中でない場合は、Ｓ１４７において、運転時ばね反力規制状態判定要求がなされる。具体的には、規制状態の判定要求を示すフラグがＯＮ状態にされ、すでにＯＮ状態であった場合は、その状態が維持される。なお、そのフラグの状態は、図１２のＳ１００において参照され、規制状態の判定が実行される。運転時ばね反力規制状態判定は、上述のように、設定された操舵操作がなされた際に、規制状態を判定する処理である。その規制状態判定が完了するまで、Ｓ１４８の判定により、Ｓ１４９〜Ｓ１５２の処理がスキップされる。一方、規制状態判定が完了した場合に、Ｓ１４９〜Ｓ１５１において、ばね反力規制確認がなされ、判定結果と制御状態とが合致している場合に正常とされ、合致していない場合に異常とされる。なお、Ｓ１４９〜Ｓ１５１におけるばね反力規制確認は、ばね反力規制装置２４の制御状態が規制実行制御状態である場合には「規制実行制御時確認」となり、規制解除制御状態である場合には「規制解除制御時確認」となる。
【０１２７】
ばね反力規制装置２４の作動確認が完了すると、Ｓ１５２において、ばね反力規制確認完了処理が行われる。その完了処理において、上記Ｓ１４９〜Ｓ１５１におけるばね反力規制確認で、「規制解除制御時確認」がなされた場合には、ばね反力規制状態を実行状態にする要求が行われるとともに、タイマ１がリセットされる。
【０１２８】
5.3.5  運転時の操作範囲規制確認．
運転時の「操作範囲規制確認」において、上述の「ばね反力規制確認」とよく似た処理が行われるが、操作範囲規制を解除する条件が多くなる。すなわち、Ｓ１５３およびＳ１５４の条件を満たした場合に、Ｓ１５５において操作範囲規制解除要求がなされるのである。以下に、詳細に説明する。Ｓ１５３において、タイマ２の計測時間が設定時間Ｔ２を経過し、かつ、操作範囲規制およびばね反力規制が規制実行制御状態である場合に、Ｓ１５４の判定がなされる。タイマ２の条件は、規制解除制御時確認が、設定時間間隔をおいて行われるようにするために設定されている。なお、本実施例において、ばね反力規制解除制御状態である場合に操作範囲規制が解除されないようにされている理由は、上述のばね反力規制確認と同様である。
【０１２９】
Ｓ１５４において、車両の速度状態が低速度維持状態であって、かつ、操作量が大きな状態である場合に、条件が満たされる。それらの状態は運転状態認識部２７６によって認識され、すなわち、ＥＣＵ２００が運転状態認識プログラムを実行することによって認識処理が行われる。その運転状態認識部２７６による速度状態および操作状態の認識処理について説明する。その認識処理において、現時点から第１設定時間前までの間の平均車速度が取得され、その平均車速度がしきい車速度（例えば、徐行程度の車速度，時速２０ｋｍ程度等）よりも小さい状態がしきい設定時間維持された場合に低速度維持状態であると認識される。また、操作量が大きな状態は、現時点から第２設定時間前までの間にしきい操作位置を超える操作が設定回数以上なされた場合に、操作量が大きな状態であると認識される。すなわち、低速度維持状態かつ操作量が大きな状態においては、操舵操作によってステアリングホイール１４の操作位置が、操作範囲が規制される規制位置を超えて変化する可能性が高く、規制解除制御時確認を行いやすいのである。
【０１３０】
Ｓ１５３，Ｓ１５４のいずれかにおいて、条件が満たされない場合は、Ｓ１５５，Ｓ１５６の処理がスキップされる。一方、Ｓ１５３，Ｓ１５４の条件が満たされると、Ｓ１５５，Ｓ１５６の処理が実行される。Ｓ１５５において、規制解除制御時確認を行うために操作範囲規制解除要求がなされる。Ｓ１５６において、モータ範囲制限の範囲を拡大する要求がなされる。前述のように、モータ範囲制限は、操作範囲規制装置３０による操作範囲制限がなされる設定範囲内において、反力モータ３６の駆動力によって行われるようにされている。しかし、そのままでは、モータ範囲制限によって、ステアリングホイール１４の操作位置が設定範囲外に位置するまで変化しにくくなる。そのため、設定範囲内においてモータ範囲制限が行われないようにすることにより、ステアリングホイール１４の操作位置が設定範囲外に位置するまで変化しやすくするのである。また、モータ範囲制限が、操作範囲制限がなされる規制位置よりも設定量（例えば、操作角で１０度程度）中立位置から遠ざかる位置において行われるようにすることにより、解除された操作範囲規制を補い、操作位置が規制位置を大きく超えないようにする。すなわち、モータ範囲制限が行われる制限範囲を拡大させることによって、規制解除制御時確認を行いやすくするとともに、操舵操作によって操作位置が規制位置を超えて必要以上に変化することが防止されるのである。なお、Ｓ１５５，Ｓ１５６の処理がなされると、本運転時作動確認の一回の実行が終了する。また、切換装置作動制御部２５４によって、制御状態フラグが「切換制御状態」に変更されるとともに、操作範囲規制状態の切換が開始される。さらに、モータ反力制御部２５２によるモータ範囲制限の制限範囲が変更される。
【０１３１】
Ｓ１５７において、制御状態フラグが参照され、制御状態が切換制御状態である場合は規制状態が切り換え中であると判定され、本運転時作動確認の一回の実行が終了する。Ｓ１５７の判定は、例えば、Ｓ１５５の規制解除要求がなされた直後は制御状態フラグが切換制御状態となり、ＹＥＳとされる。規制状態の切り換えが要求されていない状態、あるいは、切り換えが完了した後には、制御状態フラグが、規制実行制御状態または規制解除制御状態とされ、Ｓ１５７の判定がＮＯとされ、Ｓ１５８以下の処理が行われる。
【０１３２】
Ｓ１５８において、Ｓ１４７と同様な処理によって運転時操作範囲規制状態判定要求がなされる。「運転時操作範囲規制状態判定」は先に説明したように、ステアリングホイール１４の操作位置が、操作範囲制限がなされる規制位置で停止した場合に規制実行状態であると判定し、規制位置を超えて変化した場合に規制解除状態であると判定する。その判定が完了すると、Ｓ１６０〜Ｓ１６２において、判定結果と制御状態とが合致している場合に正常とされ、合致していない場合に異常とされる。なお、Ｓ１６０〜Ｓ１６２における操作範囲規制確認は、操作範囲規制が実行状態である場合には「規制実行制御時確認」となり、操作範囲規制が解除状態である場合には「規制解除制御時確認」となる。
【０１３３】
作動確認が完了すると、Ｓ１６３において、操作範囲規制確認完了処理が行われる。上記Ｓ１６０〜Ｓ１６２における操作範囲規制確認において、「規制解除制御時確認」がなされた場合には、その完了処理で、操作範囲規制状態を実行状態にする要求が行われるとともに、タイマ２がリセットされる。
【０１３４】
ところで、「運転時操作範囲規制状態判定」において、運転中の操舵操作によってステアリングホイール１４の操作位置が規制位置まで、あるいは規制位置を超えて変化するとは限らず、すぐに判定結果を得ることができない場合がある。そのため、一旦Ｓ１５３，Ｓ１５４の条件を満たして操作範囲規制が解除状態にされたとしても、判定結果が得られないまま、運転状況が変化して低速度維持状態または操作量が大きな状態でなくなる可能性がある。そういった場合にまで、操作範囲規制を解除状態にしておくのは望ましくないため、Ｓ１６４の判定において一定の条件を満たす場合に、Ｓ１６５，Ｓ１６６において操作範囲規制の実行要求と、モータ範囲制限の制限範囲を縮小する要求とを行う。具体的には、Ｓ１６４において、操作範囲規制が解除状態である場合に、運転状態認識部２７６によって中高速度維持状態または操作量が小さな状態であると認識されると、「規制解除制御時確認」を中断して、「規制実行制御時確認」を行うのである。その際にタイマ２はリセットされないため、その後Ｓ１５３，Ｓ１５４の条件が満たされれば、すぐに操作範囲規制が解除されて「規制解除制御時確認」が行われるようにされている。
【０１３５】
以上、本実施例に述べた処理によって、車両の起動時または運転時に、ばね反力規制装置２４と、操作範囲規制装置３０とによって適切な規制状態が実現されているか否かが確認される。なお、起動時，運転時のばね反力規制確認および操作範囲規制確認の各々において、規制実行制御時確認および規制解除制御時確認が行われている。すなわち、起動時，運転時のばね反力規制確認および操作範囲規制確認は、「切換装置作動制御部２５４による制御状態が規制実行状態を実現する制御状態である場合と規制解除状態を実現する制御状態である場合との両方において、前記操舵操作規制装置の作動の良否の確認を行う」態様の一例なのである。また、上記確認において、切換要求の前後に作動の良否の確認が行われている。
【０１３６】
なお、本実施例において、「ばね反力規制確認部２７２」は、ＥＣＵ２００によって規制装置作動確認プログラムが実行されて行われる処理のうちの起動時，運転時のばね反力規制確認を行う機能を有している。以下同様に、また、「操作範囲規制確認部２７４」は、規制装置作動確認プログラムが実行されて行われる処理のうちの、起動時，運転時の操作範囲規制確認を行う機能を有している。また、本実施例において、「モータ駆動力依拠判定部２８６」は、ＥＣＵ２００によって起動時ばね反力規制状態判定プログラムが実行されて行われる処理を行う機能を有している。以下同様に、また、「操作反力依拠判定部２８８」は、運転時ばね反力規制状態判定プログラムが実行されて行われる処理を行う機能を有している。さらにまた、「操作範囲規制状態判定部２８４」は、運転時操作範囲規制状態判定プログラムが実行されて行われる処理を行う機能を有している。さらにまた、「モータ駆動時変位依拠判定部２９４」は、起動時操作範囲規制状態判定プログラムが実行されて行われる処理を行う機能を有している。
【０１３７】
６.  変形例．
上記実施例の「起動時ばね反力規制状態判定」において、反力モータ３６の駆動力によって、ステアリングホイール１４の操作位置を中立位置から設定操作位置を超えて変化させ、その際の駆動力の大きさに基づいて、ばね反力規制状態が判定されていた。その判定に代えて、反力モータ３６によってステアリングホイール１４に設定された大きさの力を付与した際に、ステアリングホイール１４の操作位置が設定操作位置を超えて変化するか否かに基づいて、ばね反力規制状態を判定することもできる。また、その判定に代えて、あるいは、その判定とともに、反力モータ３６の駆動力によってステアリングホイール１４の操作位置を少なくとも設定操作位置まで変化させた後に、反力モータ３６による力の付与を停止した場合に、ステアリングホイール１４の操作位置が変化する前の操作位置に近づく向きに変化するか否かに基づいて前記弾性反力付与機構による規制状態を判定することもできる。
【０１３８】
上記実施例の「起動時ばね反力規制状態判定」において、ステアリングホイール１４の操作位置を設定操作位置を超えて変化させた際の駆動力の大きさが、設定駆動力を超えているか否かに基づいて、ばね反力規制状態が判定されていた。その判定に代えて、反力モータ３６の駆動力の大きさと設定駆動力との差が設定以内であるか否かによって、ばね反力規制状態を判定することもできる。さらにまた、反力モータ３６の駆動力によって、ステアリングホイール１４の操作位置を中立位置から変化させて設定操作位置を超える際の、あるいは、ステアリングホイール１４の操作位置を設定操作位置に保持した際の、反力モータ３６の駆動力の大きさが、設定駆動力を超えているか否かに基づいて、あるいは、反力モータ３６の駆動力の大きさと設定駆動力との差が設定以内であるか否かによって、ばね反力規制状態を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】請求可能発明の実施例であるステアリングシステムの概略を示す図である。
【図２】上記ステアリングシステムの操作装置を側方から見た断面図である。
【図３】上記ステアリングシステムのＥＣＵの機能を示すブロック図である。
【図４】上記ステアリングシステムのＥＣＵによって実行される規制装置作動確認プログラムのフローチャートを示す図である。
【図５】上記規制装置作動確認プログラムの起動時確認のフローチャートを示す図である。
【図６】上記ステアリングシステムのＥＣＵによって実行される起動時操作範囲規制状態判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図７】上記起動時確認で行われる起動時操作範囲規制確認の前半部分のフローチャートを示す図である。
【図８】上記起動時確認で行われる起動時操作範囲規制確認の後半部分のフローチャートを示す図である。
【図９】上記ステアリングシステムのＥＣＵによって実行される起動時ばね反力規制状態判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図１０】上記起動時確認で行われる起動時ばね反力規制確認の前半部分のフローチャートを示す図である。
【図１１】上記起動時確認で行われる起動時ばね反力規制確認の後半部分のフローチャートを示す図である。
【図１２】上記ステアリングシステムのＥＣＵによって実行される運転時ばね反力規制状態判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図１３】上記ステアリングシステムのＥＣＵによって実行される運転時操作範囲規制状態判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図１４】上記規制装置作動確認プログラムの運転時確認の前半部分のフローチャートを示す図である。
【図１５】上記規制装置作動確認プログラムの運転時確認の後半部分のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０：操作部    １２：転舵部    １４：ステアリングホイール    １６：転舵車輪    １８：連結部    ２０：ステアリング操作装置    ２２：シャフト    ２４：ばね反力規制装置    ３０：操作範囲規制装置    ３６：反力モータ    ３８：操作位置センサ    ４４：電磁クラッチ    ６０：転舵装置    ７６：転舵モータ    １０６：ばね反力付与機構（弾性反力付与機構）    １０８：ばね反力規制切換機構（弾性反力付与切換機構）    １２２：スライド部材（変位体）    １２４：圧縮コイルスプリング（弾性体）    １５８：回転範囲制限機構（操作範囲制限機構）    １６０：範囲制限切換機構（操作範囲制限切換機構）    １８０：操作反力センサ    ２００：ステアリング電子制御ユニット［ＥＣＵ］    ２５２：モータ反力制御部    ２５４：切換装置作動制御部    ２７０：規制装置作動確認部    ２８０：規制状態判定部    ２８６：モータ駆動力依拠判定部    ２８８：操作反力依拠判定部    ２９４：モータ駆動時変位依拠判定部
【図１】
2006151263.tif 000003
【図２】
2006151263.tif 000004
【図３】
2006151263.tif 000005
【図４】
2006151263.tif 000006
【図５】
2006151263.tif 000007
【図６】
2006151263.tif 000008
【図７】
2006151263.tif 000009
【図８】
2006151263.tif 000010
【図９】
2006151263.tif 000011
【図１０】
2006151263.tif 000012
【図１１】
2006151263.tif 000013
【図１２】
2006151263.tif 000014
【図１３】
2006151263.tif 000015
【図１４】
2006151263.tif 000016
【図１５】
2006151263.tif 000017