特開 2024-33083 ステアバイワイヤ式操舵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033083

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】ステアバイワイヤ式操舵システム

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240306BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20240306BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20240306BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D5/04

B62D119:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022136472

(22)【出願日】2022-08-30

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100127340

【弁理士】

【氏名又は名称】飛永 充啓

(72)【発明者】

【氏名】石川 慎太朗

(72)【発明者】

【氏名】有竹 恭大

【テーマコード（参考）】

3D232

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D232CC34

3D232DA15

3D232DA64

3D232DA84

3D232DA88

3D232EB12

3D232EC23

3D232EC37

3D232FF01

3D232GG01

3D333CB02

3D333CB29

3D333CB45

3D333CC28

3D333CC39

3D333CD04

3D333CD16

3D333CD19

3D333CE36

3D333CE55

(57)【要約】

【課題】転舵輪の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイールを通じて確実に感知することが可能であって、車両走行中にステアリングロック装置の機械的失陥が発生した場合には車両走行を自動制御可能なステアバイワイヤ式操舵システムにする。
【解決手段】ステアリングホイール１側と固定側間の機械的係合によってステアリングホイール１の回転を阻止可能なロック状態と、ステアリングホイール１の回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なステアリングロック装置７と、フリー状態とロック状態の切り替えを制御し、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを監視し、このステアリングホイール１の回転阻止を検知したとき、転舵アクチュエータ２を自動制御する電子制御装置８を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられ、前記ステアリングホイールの操作量に応じて転舵輪の向きを変化させる転舵アクチュエータと、を備えるステアバイワイヤ式操舵システムにおいて、
前記ステアリングホイール側と固定側間の機械的係合によって前記ステアリングホイールの回転を阻止可能なロック状態と、前記ステアリングホイールの回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なステアリングロック装置と、
前記フリー状態と前記ロック状態の切り替えを制御し、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合な前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを監視し、このステアリングホイールの回転阻止を検知したとき、前記転舵アクチュエータを自動制御する電子制御装置と、をさらに備えることを特徴とするステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項2】

前記ステアリングロック装置が、
前記ステアリングホイールと一体に回転するシャフトと、
回転しないように固定された固定部材と、
前記シャフトと前記固定部材のうちの一方に連結された内方部材と、
前記シャフトと前記固定部材のうちの他方に連結され前記内方部材を取り囲む外輪と、
前記内方部材と前記外輪の内周との間に配置された係合子と、
前記係合子を保持し、前記内方部材と前記外輪の内周の間に前記係合子を係合させる係合位置と、前記内方部材と前記外輪の内周の間への前記係合子の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持された保持器と、
軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、
通電により前記アーマチュアを吸引して軸方向に移動させる電磁石と、
前記アーマチュアの移動に応じて、前記保持器を前記係合位置と前記係合解除位置のうち一方から他方に周方向移動させる動作変換機構と、を有する請求項１に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項3】

前記電子制御装置が、前記電磁石に流れる電流を検知した結果に基づいて前記フリー状態か否かを監視し、前記フリー状態のときだけ前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを監視する請求項２に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項4】

前記ステアリングホイールと一体に回転する軸上のトルクを検知するトルクセンサをさらに備え、
前記電子制御装置が、前記トルクセンサで検知されるトルクに基づいて前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを検知する請求項１又は２に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項5】

前記ステアリングホイールに操舵反力を与える反力モータをさらに備え、
前記電子制御装置が、前記反力モータに流れる電流に基づいて前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを検知する請求項１又は２に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項6】

前記電子制御装置が、前記転舵アクチュエータを自動制御するときに路肩への自動停車制御を行う請求項１又は２に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【請求項7】

通信装置をさらに備え、
前記電子制御装置が、前記自動停車制御を行った場合、前記通信装置に所定の連絡先への通報を指令する請求項５に記載のステアバイワイヤ式操舵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ステアリングホイールと転舵輪との間が機械的に切り離された状態で転舵輪の転舵を行なうステアバイワイヤ式操舵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

運転者によるステアリングホイールの回転操作に応じて車両の転舵輪の向きを変化させる操舵装置として、ステアバイワイヤ方式のものが知られている（例えば、特許文献１）。ステアバイワイヤ式操舵システムは、ステアリングホイールの操作量を検知する操舵センサと、ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータとを有し、その転舵アクチュエータが、操舵センサで検知されるステアリングホイールの操作量に応じて作動し、転舵輪の向きを変化させるようになっている。

【0003】

このステアバイワイヤ式操舵システムは、運転者によるステアリングホイールの操作量をいったん電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータの動作を制御するので、例えば、ステアリングホイールを回転操作したときの転舵輪の向きの変化量を車両の走行速度に応じて調整するといったように、車両の走行状態に応じてステアリングホイールの操作量と転舵アクチュエータの動作量の対応関係を最適化することが可能であり、乗り物の走行安定性や運動性能の向上を可能とするものとして期待されている。

【0004】

一般に、車両のステアバイワイヤ式操舵システムにおいては、車速やステアリングホイールの操作量等に基づいて演算される操舵反力をステアリングホイールに与える反力モータと、反力モータを制御する反力コントローラとを有する。例えば、特許文献１では、反力コントローラは、転舵輪の向きがストロークエンドに到達したときに、反力モータで発生する操舵反力の大きさを補正して増大させる制御を行なう。これにより、転舵輪の向きがストロークエンドに到達したことを運転者はステアリングホイールを通じて感知することができる。

【0005】

また、近年では、車両に前方撮影カメラ、レーダ装置、各種のセンサを搭載し、これらによって運転状況を監視し、その検知された状況に応じて車両を電子制御する自動運転技術が発展している（例えば、特許文献２、３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２０－１６８９５２号公報

【特許文献2】特開２０２１－１７２０９７号公報

【特許文献3】特開２０１９－４３３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のステアバイワイヤ式操舵システムでは、反力モータで転舵の限界を運転者に知らせるので、反力モータが出力するトルク以上の操作力で運転者がステアリングホイールを回してしまうと、ステアリングホイールの回転が阻止されない問題がある。

【0008】

この問題を解決するため、本願発明者は、ステアリングホイール側と固定側間の機械的係合によってステアリングホイールの回転を阻止可能なロック状態と、ステアリングホイールの回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なステアリングロック装置を採用し、その切り替えをステアバイワイヤ式操舵システムの電子制御装置で制御することを検討した。前述の機械的係合によれば、ステアリングホイールの回転を確実に阻止することが可能である。このため、転舵輪の向きがストロークエンドに到達する場合にロック状態に切り替えるように制御すれば、転舵輪の向きがストロークエンドに到達したことを運転者はステアリングホイールを通じて確実に感知することができる。

【0009】

しかしながら、機械的係合によるステアリングホイールの回転阻止を行うステアリングロック装置を採用した場合、車両走行中にステアリングロック装置の機械的失陥が発生すると、ステアバイワイヤ式操舵システムの制御から外れた意図しないステアリングホイールの回転阻止が発生し、運転者のステアリングホイール操作で車両走行を制御できなくなる懸念がある。

【0010】

上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、転舵輪の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイールを通じて確実に感知することが可能であって、車両走行中にステアリングロック装置の機械的失陥が発生した場合には車両走行を自動制御可能なステアバイワイヤ式操舵システムにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するため、この発明は、ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられ、前記ステアリングホイールの操作量に応じて転舵輪の向きを変化させる転舵アクチュエータと、を備えるステアバイワイヤ式操舵システムにおいて、前記ステアリングホイール側と固定側間の機械的係合によって前記ステアリングホイールの回転を阻止可能なロック状態と、前記ステアリングホイールの回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なステアリングロック装置と、前記フリー状態と前記ロック状態の切り替えを制御し、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合な前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを監視し、このステアリングホイールの回転阻止を検知したとき、前記転舵アクチュエータを自動制御する電子制御装置と、をさらに備える、という構成１を採用した。

【0012】

上記構成１によると、電子制御装置による制御下でステアリングロック装置を適宜にロック状態へ切り替え、ステアリングホイールの回転を機械的係合で阻止するため、転舵輪の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイールを通じて確実に感知することが可能になる。また、ステアリングロック装置の機械的失陥が発生した場合には、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイールの回転阻止が発生するが、これを検知した電子制御装置で転舵アクチュエータを自動制御するので、車両走行を自動制御することが可能になる。

【0013】

上記構成１において、前記ステアリングロック装置が、前記ステアリングホイールと一体に回転するシャフトと、回転しないように固定された固定部材と、前記シャフトと前記固定部材のうちの一方に連結された内方部材と、前記シャフトと前記固定部材のうちの他方に連結され前記内方部材を取り囲む外輪と、前記内方部材と前記外輪の内周との間に配置された係合子と、前記係合子を保持し、前記内方部材と前記外輪の内周の間に前記係合子を係合させる係合位置と、前記内方部材と前記外輪の内周の間への前記係合子の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持された保持器と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、通電により前記アーマチュアを吸引して軸方向に移動させる電磁石と、前記アーマチュアの移動に応じて、前記保持器を前記係合位置と前記係合解除位置のうち一方から他方に周方向移動させる動作変換機構と、を有する、という構成２を採用するとよい。

【0014】

上記構成２によると、電磁石に対する通電制御に基づいて、ステアリングホイール側と固定側との間へ係合子を係合させて機械的係合を実現することができる。

【0015】

上記構成２において、前記電子制御装置が、前記電磁石に流れる電流を検知した結果に基づいて前記フリー状態か否かを監視し、前記フリー状態のときだけ前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを監視する、という構成３を採用するとよい。

【0016】

上記構成３によると、電磁石に電流が流れている状態（アーマチュアを吸引している状態）と電磁石に電流が流れていない状態（アーマチュアを非吸引していない状態）のいずれか一方の状態がステアリングロック装置のフリー状態に対応することを利用して、電磁石に流れる電流の検知結果でフリー状態か否かを電子制御装置で判定することができる。そして、電子制御装置がフリー状態と判定したときだけ、不整合なステアリングホイールの回転阻止の有無を監視するので、正常時の電子制御装置の処理負担を抑えることができる。

【0017】

上記構成１から３のいずれか１つにおいて、前記ステアリングホイールと一体に回転する軸上のトルクを検知するトルクセンサをさらに備え、前記電子制御装置が、前記トルクセンサで検知されるトルクに基づいて前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを検知する、という構成４を採用するとよい。

【0018】

上記構成４によると、ステアリングロック装置によってステアリングホイールの回転が阻止された状態のときに運転者がステアリングホイールを回そうとすると、ステアリングホイールと一体に回転する軸上のトルクが急上昇することを利用して、トルクセンサで検知されるトルクに基づいてステアリングホイールの回転阻止が発生したことを電子制御装置で検知することができる。

【0019】

上記構成１から４のいずれか１つにおいて、前記ステアリングホイールに操舵反力を与える反力モータをさらに備え、前記電子制御装置が、前記反力モータに流れる電流に基づいて前記ステアリングホイールの回転阻止が発生したか否かを検知する、という構成５を採用するとよい。

【0020】

上記構成５によると、ステアリングロック装置によってステアリングホイールの回転が阻止された状態のときに反力モータが操舵反力を与えようとしても反力モータが回転できず、反力モータに異常電流が流れることを利用して、その検知される電流に基づいてステアリングホイールの回転阻止が発生したことを電子制御装置で検知することができる。

【0021】

上記構成１から５のいずれか１つにおいて、前記電子制御装置が、前記転舵アクチュエータを自動制御するときに路肩への自動停車制御を行う、という構成６を採用するとよい。

【0022】

上記構成６によると、ステアリングロック装置の機械的失陥時、電子制御装置の制御下で車両を路肩に寄せて安全に停車させることができる。

【0023】

上記構成６において、通信装置をさらに備え、前記電子制御装置が、前記自動停車制御を行った場合、前記通信装置に所定の連絡先への通報を指令する、という構成７を採用するとよい。

【0024】

上記構成７によると、所定の連絡先に車両の異常事態を知らせることができる。

【発明の効果】

【0025】

上述のように、この発明は、上記構成１の採用により、転舵輪の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイールを通じて確実に感知することが可能であって、車両走行中にステアリングロック装置の機械的失陥が発生した場合には車両走行を自動制御可能なステアバイワイヤ式操舵システムにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】この発明の一例としての実施形態にかかるステアバイワイヤ式操舵システムを模式的に示す図

【図2】図１のステアバイワイヤ式操舵システムを搭載する車両の平面図

【図3】図１のステアリングロック装置付近の断面図

【図4】図３の動作変換機構の近傍を拡大して示す図

【図5】図３のＶ－Ｖ線に沿った断面図

【図6】図５の係合子付近の拡大図

【図7】図６の保持器が係合位置まで移動した状態を示す図

【図8】図１の電子制御装置による車両のフェールセーフ制御の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１に例示するこのステアバイワイヤ式操舵システムは、図２に例示する車両１００の運転者（図示省略）によるステアリングホイール１の操作量を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータ２を制御することで、車両の左右一対の転舵輪３の向きを変化させるものである。

【0028】

このステアバイワイヤ式操舵システムは、運転者により回転操作されるステアリングホイール１と、ステアリングホイール１に直結されたステアリングシャフト４と、ステアリングホイール１の操作量を検知する操舵センサ５と、ステアリングホイール１に操舵反力を与える反力モータ６と、反力モータ６に取り付けられたステアリングロック装置７と、ステアリングホイール１に対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータ２と、転舵アクチュエータ２等を制御する電子制御装置８と、を備える。

【0029】

ステアリングシャフト４は、ステアリングホイール１を回転操作したときに、ステアリングホイール１と一体に回転するようにステアリングホイール１に接続されている。

【0030】

操舵センサ５は、ステアリングシャフト４に取り付けられている。操舵センサ５としては、例えば、ステアリングホイール１の回転位置に対応した回転角度位置を検知する回転センサである。

【0031】

反力モータ６は、通電により回転トルクを発生する電動モータである。反力モータ６は、ステアリングシャフト４の端部に連結されている。反力モータ６は、回転トルクをステアリングシャフト４に入力することで、そのステアリングシャフト４を介してステアリングホイール１に操舵反力を付与する。

【0032】

転舵アクチュエータ２は、転舵軸１０と、転舵軸ハウジング１１と、転舵軸１０を車両の左右方向に移動させる転舵モータ１２と、転舵軸１０の位置を検知する転舵センサ１３とを有する。転舵軸１０は、車両の左右方向に移動可能に転舵軸ハウジング１１で支持されている。転舵軸ハウジング１１は、転舵軸１０の左右両端が転舵軸ハウジング１１から突出した状態となるように転舵軸１０の中央部を収容している。

【0033】

転舵モータ１２および転舵センサ１３は、転舵軸ハウジング１１に取り付けられている。転舵モータ１２と転舵軸１０の間には、転舵モータ１２が出力する回転を転舵軸１０の直線運動に変換する運動変換機構（図示せず）が組み込まれている。転舵軸１０の左右両端は、タイロッド１４を介して左右一対の転舵輪３に連結され、転舵軸１０が軸方向に移動するとこれに連動して左右一対の転舵輪３の向きが変化するようになっている。

【0034】

図１、図３に示すように、反力モータ６は、モータシャフト１５と、モータシャフト１５に回転トルクを付与するモータ本体１６とを有する。モータ本体１６は、筒状のケーシングと、このケーシングに収容された環状のステータ（図示せず）とで構成されている。モータ本体１６は、そのケーシングにおいて車両のボディ側の静止部に固定されており、運転室に設置されたステアリングホイール１及びこれに直結されたステアリングシャフト４に対して常に一定の位置関係にある。

【0035】

図３に示すように、モータシャフト１５は、モータ本体１６からの軸方向の一方側（図では上側）への突出部分と、モータ本体１６からの軸方向の他方側（図では下側）への突出部分とを有する。モータシャフト１５の図中上側への突出部分にステアリングシャフト４の下端部が同軸に連結され、モータシャフト１５の図中下側への突出部分にステアリングロック装置７が同軸に連結されている。ステアリングシャフト４とモータシャフト１５は、ステアリングホイール１と一体的に回転可能な伝達系を構成している。

【0036】

ステアリングロック装置７は、ステアリングホイール１側と、図２に示す車両１００のボディに対して静止する固定側間の機械的係合によって阻止可能なロック状態と、前記ステアリングホイールの回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なものである。

【0037】

図１、図３に示すステアリングロック装置７は、シャフトとしてのモータシャフト１５と同軸上に設けられており、ステアリングロック装置７への通電によりステアリングホイール１の回転を阻止するロック状態となり、当該通電の遮断によりステアリングホイール１の回転を許容するフリー状態となり、その通電制御に基づいてステアリングホイール１の回転を任意の角度位置で阻止可能な構造になっている。

【0038】

具体的には、図３～図５に示すように、ステアリングロック装置７は、モータシャフト１５の外周に装着された内方部材２１と、内方部材２１を取り囲む外輪２２と、外輪２２及びモータ本体１６に対して相対回転しないように固定された固定部材としてのブレーキケース２３と、内方部材２１の外周に形成されたカム面２４と外輪２２の内周に形成された円筒面２５との間に配置された係合子２６と、これら係合子２６を保持する保持器２７と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア２８と、通電によりアーマチュア２８を吸引して軸方向に移動させる電磁石２９と、アーマチュア２８の移動に応じて保持器２７を周方向移動させる動作変換機構３０と、を有する。

【0039】

内方部材２１は、モータシャフト１５と一体回転することができるようにモータシャフト１５の外周にスプライン嵌合している。

【0040】

外輪２２は、ブレーキケース２３に嵌め込まれている。ブレーキケース２３は、ステアリングロック装置７の構成部材（内方部材２１、係合子２６、保持器２７、アーマチュア２８、電磁石２９等）を一括して収容する筒状の部材である。ブレーキケース２３の軸方向一端には、径方向外方に延びるフランジ部が形成され、そのフランジ部においてモータ本体１６のケーシングの軸方向端面にボルト（図示省略）で固定されている。

【0041】

外輪２２は、ブレーキケース２３の内周に装着した止め輪３１でブレーキケース２３から抜け止めされている。図５に示すように、ブレーキケース２３の内周に形成されたキー溝３２と、外輪２２の外周に形成されたキー溝３３に、共通のキー部材３４が嵌め込まれ、このキー部材３４によって、外輪２２は回転しないように固定された状態となっている。

【0042】

図３に示すように、外輪２２の内周と内方部材２１との間には、内方部材２１を外輪２２に対して回転可能に支持する軸受３５が配置されている。

【0043】

図４、図５に示すように、内方部材２１の外周に複数のカム面２４が形成されている。カム面２４は、外輪２２の円筒面２５と半径方向に対向している。各カム面２４と円筒面２５の間には、周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間が形成されている。

【0044】

保持器２７には、径方向に貫通するポケット３６が周方向に間隔をおいて複数形成されている。各ポケット３６に係合子２６が収容されている。係合子２６としてローラが採用されている。保持器２７は、係合子２６をカム面２４の周方向中央から周方向に移動させることでカム面２４と円筒面２５の間に係合子２６を係合させる係合位置と、係合子２６をカム面２４の周方向中央に移動させることでカム面２４と円筒面２５の間への係合子２６の係合を解除する係合解除位置との間で、内方部材２１に対して周方向に移動可能に支持されている。

【0045】

図３、図４に示すように、アーマチュア２８は、内方部材２１の外周で軸方向に移動可能に支持されている。アーマチュア２８は、磁性材料（鉄、珪素鋼など）で形成された円盤状の部材である。

【0046】

電磁石２９は、アーマチュア２８と軸方向に対向して配置されている。電磁石２９は、軸方向と周方向のいずれにも移動しないようにブレーキケース２３に固定されている。アーマチュア２８と電磁石２９の間には、アーマチュア２８を電磁石２９から離反する方向に付勢する離反ばね３７が配置されている。

【0047】

電磁石２９は、アーマチュア２８に向かって軸方向に開放するＣ形断面をもつ環状のフィールドコア３８と、フィールドコア３８に巻回されたソレノイドコイル３９とを有する。ソレノイドコイル３９に通電すると、フィールドコア３８とアーマチュア２８とを通る磁気回路が形成され、アーマチュア２８はフィールドコア３８に吸引される。ブレーキケース２３には、ソレノイドコイル３９に電力を供給するリード線４０を通すための貫通孔が形成されている。この貫通孔にゴム製のグロメット４１が装着されている。

【0048】

図４に示すように、動作変換機構３０は、アーマチュア２８に対して軸方向に相対移動可能な状態でアーマチュア２８に回り止めされかつ保持器２７に回り止めされたプレート４２と、保持器２７を係合解除位置に弾性的に保持するセンタリングばね４３とを有する。

【0049】

プレート４２の外周には、保持器２７に形成された係合凹部４４に係合する係合凸部４５が形成されている。プレート４２は、それら係合凸部４５と係合凹部４４の係合によって、保持器２７と一体に周方向移動するように保持器２７に回り止めされている。また、プレート４２には、アーマチュア２８に向かって軸方向に延びる突起４６が形成されている。アーマチュア２８には、プレート４２の突起４６が軸方向にスライド可能に挿入される孔４７が形成されている。プレート４２は、それら突起４６と孔４７の係合によって、アーマチュア２８に対して軸方向移動可能な状態で、アーマチュア２８と一体に周方向移動するようにアーマチュア２８に回り止めされている。

【0050】

図５に示すように、センタリングばね４３は、鋼線をＣ形に巻いたＣ形環状部４８と、Ｃ形環状部４８の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部４９とからなる。Ｃ形環状部４８は、内方部材２１の軸方向の一端面に形成された円形のばね収容凹部５０に嵌め込まれている。一対の延出部４９は、ばね収容凹部５０から径方向外方に貫通するように内方部材２１の軸方向端面に形成された径方向溝５１に挿入されている。

【0051】

センタリングばね４３の延出部４９は、内方部材２１の径方向溝５１の径方向外端から突出しており、この突出部分が、保持器２７に形成された切欠き部５２に挿入されている。径方向溝５１と切欠き部５２は同じ周方向幅をもつように形成されている。センタリングばね４３の延出部４９は、内方部材２１の径方向溝５１の内面と、保持器２７の切欠き部５２の内面にそれぞれ接触し、その接触部分に作用する周方向の力によって保持器２７を係合解除位置に弾性保持する。

【0052】

図３～図５に示すステアリングロック装置７において、内方部材２１の回転を許容するフリー状態は、電磁石２９に非通電の状態に相当する。すなわち、電磁石２９を非通電にすると、アーマチュア２８が離反ばね３７の付勢力によって電磁石２９から離反し、アーマチュア２８は、電磁石２９に対して自由に回転可能な状態となる。このとき、保持器２７は、センタリングばね４３の弾性復元力によって係合解除位置に保持されるので、内方部材２１を正逆いずれの方向に回転させても、内方部材２１のカム面２４と外輪２２の円筒面２５との間に係合子２６は噛み込まず、内方部材２１およびモータシャフト１５は外輪２２に対して正逆両方向に自由に回転することが可能である。

【0053】

一方、ステアリングロック装置７において、内方部材２１の回転を阻止可能なロック状態は、電磁石２９に通電してアーマチュア２８を吸引した状態に相当する。すなわち、電磁石２９に通電したとき、アーマチュア２８は電磁石２９に吸着され、アーマチュア２８が電磁石２９に摩擦接触した状態となる。このとき、内方部材２１を回転させると、電磁石２９に摩擦接触するアーマチュア２８が、プレート４２を介して保持器２７に回り止めされているので、保持器２７は回転が制限され、その保持器２７に対して内方部材２１が相対回転する。その結果、保持器２７が、センタリングばね４３の弾性力に抗し係合解除位置から係合位置に移動し、内方部材２１のカム面２４と外輪２２の円筒面２５との間に係合子２６が噛み込むように係合するので、内方部材２１の回転が阻止され、従い、この内方部材２１と一体化されたモータシャフト１５、ステアリングシャフト４及びステアリングホイール１の回転が阻止される。

【0054】

このように、このステアリングロック装置７においては、図６に示すように、保持器２７のポケット３６と係合子２６間に設定された隙間、カム面２４と円筒面２５で形成されるくさび空間と係合子２６間にフリー状態の実現に要する隙間等の遊びが設けられているため、前述のロック状態に切り替わってからの内方部材２１（モータシャフト、ステアリングシャフト、ステアリングホイール）の更なる回転により、図６に示す係合解除位置の保持器２７、係合子２６が図７に示す係合位置へ前述の遊び分αだけ周方向へ移動して係合子２６がカム面２４と円筒面２５間に噛み込む係合状態になるまでの間、すなわち内方部材２１の回転が阻止されるまでの間、内方部材２１が外輪２２に対して空転する。この空転によって図１に示すステアリングシャフト４及びステアリングホイール１が回転することになる。なお、図６、図７では、ロック状態で内方部材２１が図中左側へ回転した場合を例示したが、右側回転時も逆方向になるだけで同様に遊び分の空転が起こる。

【0055】

図１に示す電子制御装置８は、図１、図２に示す車両１００に搭載された配下の各制御対象と電気的に接続されており、電子的に制御内容を決定して配下の制御対象を制御する。

【0056】

電子制御装置８は、車両１００の転舵系に指令する転舵制御部８ａと、車両１００の駆動系、制動系、転舵制御部８ａ及びその他の機器に指令する車両制御部８ｂとを有する。

【0057】

転舵制御部８ａは、操舵センサ５、反力モータ６、ステアリングロック装置７、転舵アクチュエータ２、転舵センサ１３、及びトルクセンサ６１及び車両制御部８ｂの夫々と電気的に接続されている。車両制御部８ｂは、ブレーキ力発生装置６２、駆動装置６３、走行監視装置６４、ブレーキ６５及び通信装置６６の夫々と電気的に接続されている。

【0058】

トルクセンサ６１は、ステアリングホイール１と一体に回転する軸（内方部材２１）上のトルクを検知する。トルクセンサ６１は、検知したトルク値を転舵制御部８ａへ出力する。なお、トルクセンサ６１は、モータシャフト１５やステアリングシャフト４上のトルクを検知するものであてもよい。

【0059】

ブレーキ力発生装置６２は、ブレーキ６５にブレーキ力を供給する。ブレーキ６５は、供給されたブレーキ力で転舵輪３側と摩擦接触することにより、転舵輪３を制動する。ブレーキ力発生装置６２は、車両制御部８ｂからの指令に従ってブレーキ力を調整したり、ブレーキ力の供給を停止したりする。

【0060】

駆動装置６３は、車両１００の転舵輪３を駆動する。駆動装置６３は、エンジン、電動モータ等の駆動源と、駆動源の出力回転を変速して転舵輪３に出力する伝達系とを有する。駆動装置６３は、車両制御部８ｂからの指令に従って駆動力を調整したり、駆動源の停止、駆動力の遮断等によって転舵輪３の駆動を停止したりする。

【0061】

走行監視装置６４は、車両１００の走行状況（車両走行状況）を監視し、その走行状況の検知結果を車両制御部８ｂへ出力する。走行監視装置６４は、カメラ６４ａ、加速度センサ６４ｂ、レーダ６４ｃ、車速センサ６４ｄ等のセンサを有し、一つ又は複数のセンサによる検知結果に基づいて車両走行状況を検知する。

【0062】

カメラ６４ａは、車両１００の前方を撮像する。カメラ６４ａは、例えば、固体撮像素子を有するデジタルカメラからなる。カメラ６４ａは、車両１００のフロントウインドシールド上部、ルームミラー等の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。カメラ６４ａは、例えば、周期的に繰り返し車両１００の前方側周辺を撮像する。カメラ６４ａは、ステレオカメラであってもよい。

【0063】

加速度センサ６４ｂは、車両１００の前後方向、左右方向、上下方向の加速度を検知する。車速センサ６４ｄは、車両１００の走行速度を検知する。

【0064】

レーダ６４ｃは、車両１００の前方にミリ波等の電波を放射すると共に、物体によって反射された電波を検出して物体の位置（距離及び方位）等を検知する。レーダ６４ｃは、車両１００のフロントバンパーの内側等の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。また、レーダ６４ｃとして、レーザーレーダを採用することも可能であり、複数のレーダを取り付ける場合、電波レーダ、レーザーレーダ等の検知原理の異なるレーダを併用してもよい。

【0065】

走行監視装置６４は、カメラ６４ａにより撮像された画像に基づいて、車両１００の前方や前方側周辺に存在する物体の位置、種類、速度等を認識する。また、走行監視装置６４は、カメラ６４ａで撮像した画像の認識結果及びレーダ６４ｃの検知結果のうちの少なくとも一つに基づいて、車両１００の前方に存在する物体と、車両１００の前方へ移動してくる物体とを検知し、その物体の種類、位置及び速度を検知する。また、走行監視装置６４は、カメラ６４ａで撮像した画像の認識結果及びレーダ６４ｃの検知結果のうちの少なくとも一つを用いて、道路の路肩、道路標識、走行ラインを示す白線等のレーンマーカの位置を検知する。

【0066】

また、走行監視装置６４は、カメラ６４ａで撮像した画像の認識結果及び加速度センサ６４ｂの検知結果うちの少なくとも一つを用いて、車両１００の姿勢（車両姿勢）を検知する。また、走行監視装置６４は、カメラ６４ａで撮像した画像の認識結果、加速度センサ６４ｂの検知結果及び車速センサ６４ｄの検知結果のうちの少なくとも一つを用いて、車両１００への衝撃を検知する。走行監視装置６４は、それら検知結果を車両制御部８ｂに出力する。また、走行監視装置６４は、衝撃の検知を含む所定の検知結果を履歴情報として記憶する。

【0067】

通信装置６６は、車外との交信が可能な通信機からなる。通信装置６６は、車両制御部８ｂと有線接続してもよいし、近距離無線通信によって車両制御部８ｂと無線接続してもよい。通信装置６６は、移動体通信網に属する携帯電話端末でもよいし、車両１００に取り付けられた車載無線機でもよい。

【0068】

車両制御部８ｂは、車両１００の走行中、転舵制御部８ａから入力された検知結果に基づいて車両１００の走行中に異常なステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを知ったとき、走行監視装置６４から入力された検知結果に基づいて車両走行状況に応じた自動運転制御の内容を決定し、その制御内容を実現するための指令を対応の制御対象に出力する。その自動運転制御の内容として、路肩に停車する自動停車制御が設定されている。自動停車制御では、走行状況に応じた転舵の実行を転舵制御部８ａに指令することが含まれる。なお、自動停車制御において車両１００のウィンカー、ハザードランプの点灯、パーキングブレーキ作動を適宜に行ってもよい。

【0069】

また、車両制御部８ｂは、路肩停車後、通信装置６６に所定の連絡先への通報を指令する。所定の連絡先としては、例えば、車両製造者の顧客サービスセンター、運転者によって任意に設定されたコールセンター等が挙げられる。連絡手段としては、携帯電話網を利用した電話、電子メール等が挙げられる。通報内容としては、例えば、車両１００が非常事態であること、車両１００の位置を示す情報や、車両１００の所有者や運転者に関する情報等が挙げられる。

【0070】

転舵制御部８ａは、車両制御部８ｂからの指令を実現するようにステアリングロック装置７のロック状態とフリー状態の切り替え、転舵アクチュエータ２の転舵モータ１２、反力モータ６を適宜に制御する。

【0071】

また、車両制御部８ｂが車両１００の自動転舵を行わず、運転者のステアリングホイール１の操作による転舵を許容する場合、転舵制御部８ａは、操舵センサ５で検知される前述のステアリングホイール１の操舵量（回転角度位置等）に応じて転舵モータ１２を作動させ、左右一対の転舵輪３の向きを変化させる制御を行い、また、ステアリングホイール１の操作量と車両走行状況とに応じた大きさの操舵反力が発生するように反力モータ６を作動させる制御を行う。

【0072】

また、車両制御部８ｂが車両１００の自動転舵を行わず、運転者のステアリングホイール１の操作による転舵を許容する場合、転舵制御部８ａは、転舵センサ１３で検知される転舵軸１０の位置に基づいて、転舵輪３の向きがストロークエンドに到達したか否かを判定する。そして、転舵輪３の向きがストロークエンドに到達していないと判定したとき、転舵制御部８ａは、ステアリングロック装置７をフリー状態に保持する。一方、転舵輪３の向きがストロークエンドに到達したと判定したとき、転舵制御部８ａは、ステアリングロック装置７をロック状態に切り替える。なお、ステアリングホイール１と転舵アクチュエータの位相が合っている状態を維持可能な場合、転舵制御部８ａが、操舵センサ５で検知されるステアリングホイール１の回転位置を監視し、その回転位置に応じてステアリングロック装置７をロック状態又はフリー状態に切り替える制御を行うようにすることも可能である。

【0073】

転舵制御部８ａは、電磁石２９（図３、図４も参照。以下、同じ。）に流れる電流を検知した結果に基づいてフリー状態か否かを監視する。例えば、図示のステアリングロック装置７は励磁作動形であるので、電磁石２９に流れる電流を検知し、その検知結果を閾値で判定し、閾値以上のときにロック状態、閾値未満又は電流が流れていないときにフリー状態と判定することができる。なお、非励磁作動形のステアリングロック装置を採用する場合、閾値以上のときにフリー状態、閾値未満又は電流が流れていないときにロック状態と判定することができる。

【0074】

転舵制御部８ａは、電気的にステアリングロック装置７をフリー状態にしている制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを監視し、その発生を検知したとき、その検知結果を車両制御部８ｂに出力する。

【0075】

転舵制御部８ａは、トルクセンサ６１で検知されるトルクに基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知する。転舵制御部８ａがステアリングロック装置７をロック状態に保持する通電制御を行っている場合、運転者がステアリングホイール１を回そうとすると、係合子２６が円筒面２５とカム面２４間に噛み込む機械的係合により、内方部材２１、モータシャフト１５、ステアリングシャフト４及びステアリングホイール１の一体的回転が阻止されるので、トルクセンサ６１で検知される内方部材２１上のトルクが急激に立ち上がる。また、転舵制御部８ａがステアリングロック装置７をフリー状態に保持する通電制御を行っている場合、ステアリングロック装置７の機械的失陥によって前述の機械的係合が発生したときも、内方部材２１、モータシャフト１５、ステアリングシャフト４及びステアリングホイール１の一体的回転が阻止されるので、この阻止の際にトルクセンサ６１で検知されるトルクが急激に立ち上がる。この急激なトルク変化の有無を判定することにより、ステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知することができる。

【0076】

また、転舵制御部８ａは、反力モータ６に流れる電流に基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知する。ロック状態又は機械的失陥状態のステアリングロック装置７によってステアリングホイール１の回転が阻止された状態のとき、反力モータ６が操舵反力をステアリングシャフト４に与えようとしても反力モータ６が回転できず、反力モータ６に異常電流が流れることになる。この異常電流の有無を判定することにより、ステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知することができる。

【0077】

ステアリングロック装置７の機械的失陥は、例えば、保持器２７、係合子２６，カム面２４、円筒面２５、センタリングばね４３等の破損、異物噛み込み等によって、不正な保持器２７の係合位置への固定や、係合子２６のカム面２４と円筒面２５への噛み込みが発生する可能性がある。電磁石２９がフリー状態に対応の電磁的状態であるにもかかわらず、ステアリングロック装置７の機械的失陥によってステアリングホイール１の回転阻止が発生した場合、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したことになる。

【0078】

上述のような電子制御装置８は、車両１００に搭載された情報演算処理装置、情報記憶装置、通信装置等のハードウェア資源と、ハードウェア資源で実行されるソフトウェア資源とからなり、情報演算処理装置で車両姿勢の制御内容を演算したり、決定したりするために必要なソフトウェア資源及び所定の初期情報を情報記憶装置に記憶する。

【0079】

また、走行監視装置６４は、車両１００に搭載された情報演算処理装置、情報記憶装置等のハードウェア資源と、ハードウェア資源で実行されるソフトウェア資源とを有し、情報演算処理装置で画像認識、レーダ探知等の走行状況の検知を行うために必要なソフトウェア資源及び所定の初期情報を情報記憶装置に記憶する。

【0080】

なお、走行監視装置６４と電子制御装置８は、一つのプロセッサにより実現されてもよいし、分散化されたプロセッサにより実現されてもよい。後者の場合、走行監視装置６４と電子制御装置８は、それぞれ一つ又は複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されたシステムであってもよい。前述の初期情報を電子制御装置８や走行監視装置６４に記憶させる書き込み工程は、このステアバイワイヤ式操舵システムの組み立て時や、システム構成時等の適宜の時期に行えばよい。

【0081】

電子制御装置８が、ステアリングロック装置７における機械的失陥の発生を監視し、その発生時に車両１００を自動運転するフェールセーフ制御の一例を図８に示す。

【0082】

電子制御装置８は、ステアリングホイール１の回転及び転舵輪３の向き変更が起こり得る状況又は起こった状況になったとき、図８に示すフェールセーフ制御をスタートする。このスタートの契機となる状況は、車両１００の起動（運転キーのＯＮ操作）、このステアバイワイヤ式操舵システムの起動等の適宜のスイッチ操作、状況検知等に基づいて行えばよい。

【0083】

スタート時、電子制御装置８は、運転者によるステアリングホイール１の操作、アクセル操作、ブレーキ操作等に応じた車両１００の走行を許容する人力運転モードの状態にある。すなわち、転舵制御部８ａは、ステアリングロック装置７をフリー状態に制御し、車両制御部８ｂは、走行監視装置６４で検知される車両走行状況の監視を開始する。

【0084】

転舵制御部８ａは、スタート後、電磁石２９に流れる電流の検知結果に基づいてステアリングロック装置７がフリー状態か否かを監視する（ステップＳ１）。

【0085】

転舵制御部８ａは、ステップＳ１においてフリー状態と判定した場合、トルクセンサ６１で軸（内方部材２１）上のトルクを検知し（ステップＳ２）、また、反力モータに流れる電流を検知する（ステップＳ３）。

【0086】

転舵制御部８ａは、ステップＳ２のトルク検知結果に基づいて急上昇の異常トルクが発生したか否かを判定し（ステップＳ４）、異常トルクが発生したと判定したとき、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを示す検知結果を車両制御部８ｂに出力し、異常トルクが発生していないと判定したとき、ステップＳ２に戻る。

【0087】

また、転舵制御部８ａは、ステップＳ３の電流検知結果に基づいて異常電流が発生したか否かを判定し（ステップＳ５）、異常電流が発生したと判定したとき、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを示す検知結果を車両制御部８ｂに出力し、異常トルクが発生していないと判定したとき、ステップＳ３に戻る。

【0088】

車両制御部８ｂは、ステップＳ４とステップＳ５の少なくとも一方において電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを知ったとき、人力運転モードを解除し、所定の自動運転制御を行う。その所定の自動運転制御の内容として、車両制御部８ｂは、走行監視装置６４で検知される車両姿勢、車速等の車両走行状況に基づいて、車両姿勢の安定を保つ自動姿勢制御と、車両１００を路肩に停止させる自動停車制御とを行う（ステップＳ６）。

【0089】

ステップＳ６において、車両制御部８ｂは、車両姿勢が安定するように車両走行状況に応じて転舵角、ブレーキ力等の制御内容を決定し、その制御内容に応じて転舵制御部８ａに転舵角を指令したり、ブレーキ力発生装置６２にブレーキ力を指令したり、駆動装置６３に出力値を指令したりする。また、車両制御部８ｂは、走行監視装置６４で検知される路肩の位置、車速等を参照して車両１００を停車させる位置を設定し、その位置に停車させるように転舵角、ブレーキ力等の制御内容を決定し、その制御内容に応じて転舵制御部８ａに転舵角を指令したり、ブレーキ力発生装置６２にブレーキ力を指令したり、駆動装置６３に出力値を指令したりする。それら車両制御部８ｂからの指令を受けた制御対象は指令された内容を実行する。例えば、車両制御部８ｂからの転舵指令を受けた転舵制御部８ａは、転舵輪３の転舵角が指令された角度となるように転舵モータ１２を駆動する。このように、ステアリングロック装置７の機械的失陥によってステアリングホイール１の回転が阻止された状態であっても、電子制御装置８によって転舵アクチュエータ２を自動制御することができる。

【0090】

車両制御部８ｂは、ステップＳ６後に車両１００が路肩に停車したか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、車両制御部８ｂは、車両１００が路肩に停車したと判定するまでステップＳ６、Ｓ７を繰り返す。一方、車両１００が路肩に停車したと判定したとき、車両制御部８ｂは、車両１００に搭載された通信装置６６にコールセンターへの連絡を指令し（ステップＳ８）、フェールセーフ制御を終了する。

【0091】

このステアバイワイヤ式操舵システム（以下、適宜、図１～図８参照。）は、上述のように、ステアリングホイール１と、ステアリングホイール１に対して機械的に切り離して設けられ、ステアリングホイール１の操作量に応じて転舵輪３の向きを変化させる転舵アクチュエータ２と、を備え、ステアリングホイール１側と固定側（固定部材としてのブレーキケース２３側）間の機械的係合によってステアリングホイール１の回転を阻止可能なロック状態と、ステアリングホイール１の回転を許容するフリー状態とを切り替え可能なステアリングロック装置７と、前記フリー状態と前記ロック状態の切り替えを制御し、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを監視し、このステアリングホイール１の回転阻止を検知したとき、転舵アクチュエータ２を自動制御する電子制御装置８と、をさらに備えるものである。これにより、電子制御装置８による制御下でステアリングロック装置７を適宜にロック状態へ切り替え、ステアリングホイール１の回転を機械的係合で阻止することができるので、転舵輪３の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイール１を通じて確実に感知することが可能になる。また、ステアリングロック装置７の機械的失陥が発生した場合には、電気的にフリー状態にある制御状況とは不整合なステアリングホイール１の回転阻止が発生するが、これを検知した電子制御装置８で転舵アクチュエータ２を自動制御することができるので、車両走行を自動制御することが可能になる。

【0092】

このように、このステアバイワイヤ式操舵システムは、転舵輪３の向きがストロークエンドに到達した状況を運転者がステアリングホイール１を通じて確実に感知することが可能であって、車両走行中にステアリングロック装置７の機械的失陥が発生した場合には車両走行を自動制御可能なものにすることができる。

【0093】

また、ステアリングロック装置７が、ステアリングホイール１と一体に回転するシャフト（モータシャフト１５）と、回転しないように固定された固定部材（ブレーキケース２３）と、シャフト（モータシャフト１５）と固定部材（ブレーキケース２３）のうちの一方に連結された内方部材２１と、シャフト（モータシャフト１５）と固定部材（ブレーキケース２３）のうちの他方に連結され内方部材２１を取り囲む外輪２２と、内方部材２１と外輪２２の内周との間に配置された係合子２６と、係合子２６を保持し、内方部材２１と外輪２２の内周の間に係合子２６を係合させる係合位置と、内方部材２１と外輪２２の内周の間への係合子２６の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持された保持器２７と、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア２８と、通電によりアーマチュア２８を吸引して軸方向に移動させる電磁石２９と、アーマチュア２８の移動に応じて、保持器２７を係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に周方向移動させる動作変換機構３０と、を有することにより、電磁石２９に対する通電制御に基づいて、ステアリングホイール１側（内方部材２１のカム面２４）と、固定側（外輪２２の円筒面２５）との間へ係合子２６を係合させて機械的係合を実現することができる。

【0094】

また、電子制御装置８が、電磁石２９に流れる電流を検知した結果に基づいてフリー状態か否かを監視し、フリー状態のときだけステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを監視することにより、電磁石２９に電流が流れている状態（アーマチュア２８を吸引している状態）と電磁石２９に電流が流れていない状態（アーマチュア２８を非吸引していない状態）のいずれか一方の状態がステアリングロック装置７のフリー状態に対応することを利用して、電磁石２９に流れる電流の検知結果でフリー状態か否かを電子制御装置８で判定することができる。また、電子制御装置８がフリー状態と判定したときだけ、不整合なステアリングホイール１の回転阻止の有無を監視するので、正常時の電子制御装置８の処理負担を抑えることができる。

【0095】

また、このステアバイワイヤ式操舵システムは、ステアリングホイール１と一体に回転する軸（内方部材２１）上のトルクを検知するトルクセンサ６１をさらに備え、電子制御装置８がトルクセンサ６１で検知されるトルクに基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知することにより、ステアリングロック装置７によってステアリングホイール１の回転が阻止された状態のときに運転者がステアリングホイール１を回そうとすると、ステアリングホイール１と一体に回転する軸（内方部材２１）上のトルクが急上昇することを利用して、トルクセンサ６１で検知されるトルクに基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを電子制御装置８で検知することができる。

【0096】

また、このステアバイワイヤ式操舵システムは、ステアリングホイール１に操舵反力を与える反力モータ６をさらに備え、電子制御装置８が反力モータ６に流れる電流に基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したか否かを検知することにより、ステアリングロック装置７によってステアリングホイール１の回転が阻止された状態のときに反力モータ６が操舵反力を与えようとしても反力モータ６が回転できず、反力モータ６に異常電流が流れることを利用して、その検知される電流に基づいてステアリングホイール１の回転阻止が発生したことを電子制御装置８で検知することができる。

【0097】

また、このステアバイワイヤ式操舵システムは、電子制御装置８が転舵アクチュエータ２を自動制御するときに路肩への自動停車制御を行うことにより、ステアリングロック装置７の機械的失陥時、電子制御装置８の制御下で車両１００を路肩に寄せて安全に停車させることができる。

【0098】

また、このステアバイワイヤ式操舵システムは、通信装置６６をさらに備え、電子制御装置８が自動停車制御を行った場合、通信装置６６に所定の連絡先への通報を指令することにより、所定の連絡先に車両１００の異常事態を知らせることができ、ひいては連絡先から運転者の早期救援を図ることが可能になる。

【0099】

上述のように、この実施形態では、左右一対の転舵輪３を有する車両１００を例に挙げて説明したが、この発明は、建設機械、農業機械、全地形対応車、多用途四輪車などの車両のステアバイワイヤ式操舵システムに適用することが可能である。

【0100】

また、この実施形態では、ステアリングロック装置７を反力モータ６に対して反ステアリングホイール１側に配置した例を示したが、この発明は、ステアリングロック装置を反力モータとステアリングホイールとの間に配置する場合にも適用することが可能である。

【0101】

また、この実施形態では、反力モータ６のモータシャフト１５にステアリングロック装置７を連結した場合を例示したが、この発明は、反力モータを備えないステアバイワイヤ式操舵システムに適用することが可能である。この場合、常にステアリングホイール１と一体に回転する軸系に属する任意のシャフトにステアリングロック装置を連結すればよい。

【0102】

また、この実施形態では、ステアリングロック装置７の固定部材としてブレーキケース２３を採用したが、この発明においては、外輪とブレーキケースを繋ぎ目のない一体のケース部材で構成し、そのケース部材とは別体の固定部材を車両等のボディ側の静止部材で構成することも可能である。

【0103】

また、この発明において、ステアリングホイール１の回転位置、回転速度の検知は、ステアリングホイール１の回転位置に対応した回転位置、ステアリングホイール１の回転速度に対応した回転速度について検知し、必要に応じて適宜に変換すればよい。この実施形態のように回転角度位置、角速度を検知する場合、常にステアリングホイール１と一体に回転する軸系の任意の位置における回転角度位置、角速度と、ステアリングホイール１の回転角度位置、角速度とが一致するので、その軸系の任意のシャフト（ステアリングシャフト４やモータシャフト１５）の回転角度位置、角速度をそのままステアリングホイール１の回転位置、回転速度を示す情報として電子制御装置８の制御で使用することが可能である。

【0104】

また、この実施形態では、励磁作動形のステアリングロック装置７を採用したが、この発明では、非励磁作動形のステアリングロック装置を採用することも可能である。

【0105】

また、この実施形態では、電子制御装置８が、トルクセンサ６１によるトルクの検知と、反力モータ６に流れる電流の検知とを採用したが、これらを両方採用する必要はなく、いずれか一方だけを採用することも可能である。この実施形態のように両方を採用し、異常トルクと異常電流の少なくとも一方が発生したときに電子制御装置で自動運転を行うようにすれば、ステアリングロック装置の機械的失陥と、トルクセンサ又は電流検知手段の失陥とが同時に発生しても電子制御装置の自動運転でフェールセーフを実現することができる。

【0106】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0107】

１ ステアリングホイール
２ 転舵アクチュエータ
３ 転舵輪
６ 反力モータ
７ ステアリングロック装置
８ 電子制御装置
１５ モータシャフト（シャフト）
２１ 内方部材
２２ 外輪
２３ ブレーキケース（固定部材）
２６ 係合子
２７ 保持器
２８ アーマチュア
２９ 電磁石
３０ 動作変換機構
６１ トルクセンサ
６６ 通信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】