DE19823031A1 - Fahrzeuglenkvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenkvorrichtung, die in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis des Lenkwinkels eines Lenkrades auf den Drehwinkel eines Reifens zu verändern.

Es ist eine Lenkvorrichtung, wie sie in der japanischen Patentoffenlegung mit der Nr. 3-153467 offenbart ist, als eine herkömmliche Lenkvorrichtung erhältlich, die in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis des Lenkwinkels des Lenkrades auf den Drehwinkel des Reifens zu verändern. Diese Lenkvorrichtung weist einen Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsmechanismus auf, der durch einen Planeten­ getriebe-Differentialmechanismus gebildet wird, der auf einer Lenkwelle zwischen einem Lenkrad und einem Ritzel, das mit einem Reifen verbunden ist, montiert ist.

Der Übersetzungsverhältnis-Änderungsmechanismus dieser Lenkvorrichtung ist vom Differentialtyp. Aus diesem Grund wird, wenn eine übermäßige Last wie beispielsweise ein übermäßiger Umkehreingang von einem Fahrzeugrad oder Reifen während dem Fahren auf den Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsmechanismus wirkt, der Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsmechanismus durch diese Last bewegt, um das Verhältnis zwischen dem Lenkbetrag des Lenkrades und dem Drehmoment des Reifens zu verändern.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeuglenkvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, daß Verhältnis zwischen dem Lenkbetrag eines Lenkrades und dem Drehmoment eines Reifens aufrechtzuerhalten, sogar wenn eine übermäßige Last während dem Fahren auf eine Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung wirkt.

Um die obengenannte Aufgabe erfindungsgemäß zu lösen, ist eine Fahrzeuglenkvorrichtung vorgesehen, die eine Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung aufweist, die in der Mitte entlang eines Lenkübertragungssystems angeordnet ist, zur Verbindung eines Lenkrads und eines gedrehten Rades, zur Veränderung eines Übersetzungsverhältnisses durch Antreiben eines Motors, und eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Lenkübertragungssystems der Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsvorrichtung auf einer Lenkradseite mit einem Lenkübertragungssystem der Übertagungsverhältnisveränderungsvorrichtung auf einer Seite des gedrehten Rades, in einem fixierten Übersetzungsverhältnis.

Gemäß dieser Fahrzeuglenkvorrichtung kann eine Lenkung mit dem fixierten Übersetzungsverhältnis durchgeführt werden, indem die Eingangs- und Ausgangsseiten der Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung in einem anormalen Zustand oder in einem Zustand, in dem ein übermäßiger Umkehreingang wirkt, miteinander verbunden werden. Deshalb ändert sich das Verhältnis zwischen dem Lenkbetrag des Lenkrades und dem Drehbetrag des gedrehten Rades nicht, sogar wenn ein übermäßiger Umkehreingang während der Fahrt von der Fahrzeugradseite auf das Lenkübertragungssystem wirkt.

Die vorliegende Erfindung wird vollständiger anhand der detaillierten Beschreibung, die im nachfolgenden gegeben wird, und den beigefügten Zeichnungen verstanden, die aber lediglich der Erläuterung dienen und nicht als die Erfindung eingrenzend betrachtet werden sollen.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung wird anhand der detaillierten Beschreibung, die im nachfolgenden gegeben wird, offensichtlich werden.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die die Konstruktion einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer variablen Übersetzungsverhältniseinheit der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die den Rotor des Motors einer variablen Übersetzungsverhältniseinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion der variablen Übersetzungsverhältniseinheit einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist eine Teilansicht im Schnitt der variablen Übersetzungsverhältniseinheit (Fig. 4) des zweiten Ausführungsbeispiels entlang der Linie A-A.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion der variablen Übersetzungsverhältniseinheit einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht der variablen Übersetzungsverhältniseinheit (Fig. 6) des dritten Ausführungsbeispiels entlang der Linie B-B.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion der variablen Übersetzungsverhältniseinheit einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die den betätigten Zustand der variablen Übersetzungsverhältniseinheit des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.

Fig. 10 ist eine Ansicht, die die Konstruktion einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion der variablen Übersetzungsverhältniseinheit der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die den Sperrmechanismus der variablen Übersetzungsverhältniseinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, die den bestätigten Zustand der Dreh- und Schwingbauteile des Sperrmechanismus der variablen Übersetzungsverhältniseinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 14 ist eine Ansicht, die die Konstruktion einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 15 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Steuerung der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.

Fig. 16 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Sperrmechanismusbetätigungsbereiches zur Betätigung des Sperrmechanismus der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.

Fig. 17 ist eine schematische Ansicht der Sperrvorrichtung einer variablen Übersetzungsverhältniseinheit gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel.

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Steuerung der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.

Fig. 19 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Sperrmechanismusbetätigungsbereichs zur Betätigung des Sperrmechanismus der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel.

Es wird nun eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die die Konstruktion einer Fahrzeuglenkvorrichtung 2 zeigt. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Lenkrad. Das Lenkrad 10 ist mit dem oberen Ende einer oberen Lenkwelle 12a verbunden, die als Lenkübertragungssystem dient. Das untere Ende der oberen Lenkwelle 12a ist mit einer variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14, die als eine Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung dient, verbunden. Das obere Ende einer unteren Lenkwelle 12b, die als Lenkübertragungssystem dient, ist mit der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 verbunden.

Ein Ritzel (nicht gezeigt) ist auf dem unteren Ende der unteren Lenkwelle 12b montiert. Dieses Ritzel wälzt mit einer Zahnstange 18 in einem Lenkgetriebe 16 ab. Jedes der zwei Enden der Zahnstange 18 ist mit einem Ende einer entsprechenden Spurstange 20 verbunden. Das andere Ende einer jeden Spurstange 20 ist durch einen entsprechenden Gelenkarm 22 mit einem entsprechenden Reifen 24 verbunden.

Ein Lenkwinkelsensor 26 zur Erfassung des Lenkwinkels des Lenkrads 10 ist auf der oberen Lenkwelle 12a befestigt. Ein Ausgabewinkelsensor 30 zur Erfassung des Drehwinkels des Reifens 24 ist auf der unteren Lenkwelle 12b befestigt. Der Lenkwinkel des Lenkrads 10, der durch den Lenkwinkelsensor 26 erfaßt wird, und der Drehwinkel des Reifens 24, der durch den Ausgangswinkelsensor 30 erfaßt wird, werden in eine ECU (elektronische Steuereinheit) 28 eingegeben. Die ECU 28 empfängt auch einen Fahrzeuggeschwindigkeitsausgang von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die ECU 28 gibt ein Steuersignal zur Steuerung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 an die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 ab.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 einen Motor 40 auf, der als eine Übersetzungsverhältnisveränderungseinheit dient, und eine Reduziereinheit 42 (Vorgelege) zur Reduzierung der Eingangsdrehzahl in einem vorbestimmten Verhältnis. Der Motor 40 weist einen Stator 46 und einen Rotor 48 auf, die in einem Motorgehäuse 44 befestigt sind. Die Reduziereinheit 42 ist als eine Reduziereinheit ausgebildet, die einen Planetengetriebemechanismus verwendet. Genauer gesagt wird die Drehung einer Drehwelle 50, die zusammen mit dem Rotor 48 dreht, an ein Sonnenrad (nicht gezeigt) eingegeben, das den Planetengetriebemechanismus bildet, und eine Drehung eines Zwischenrads 52 (Träger) wird als ein Ausgang aus der Reduziereinheit 42 ausgegeben.

Ein Solenoid 56 zur Versetzung eines Gleitzapfens 54 in eine Richtung parallel zur Achse der Drehwelle 50 ist auf der oberen äußeren Oberfläche des Motorgehäuses 44 befestigt. Das Solenoid 56 wird durch ein Steuersignal von der ECU 28 angetrieben. Wenn das Steuersignal von der ECU 28 an das Solenoid 56 abgegeben wird, versetzt das Solenoid 56 den Gleitzapfen 54 in die Richtung parallel zur Achse der Drehwelle 50. Eine Vielzahl von Zapfenlöchern 48b zur Aufnahme des Gleitzapfens 54 sind kreisumfangsseitig in einer oberen Oberfläche 48a des Rotors 48 mit einem annähernd gleichwinkligen Abstand ausgebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Genauer gesagt bilden der Gleitzapfen 54, das Solenoid 56 und die Zapfenlöcher 48b zur Aufnahme des Gleitzapfens 54 einen Verbindungsmechanismus in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 aus.

Der obere Teil des Motorgehäuses 44 ist durch ein Universalgelenk (nicht gezeigt) mit dem unteren Ende der oberen Lenkwelle 12a verbunden. Das Zwischenrad 52 ist mit dem oberen Ende der unteren Lenkwelle 12b verbunden.

In dieser Fahrzeuglenkvorrichtung 2 rechnet die ECU 28 einen Solldrehwinkel auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels aus, wenn die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit und der durch den Lenkwinkelsensor 26 erfaßte Lenkwinkel in die ECU 28 eingegeben werden, und gibt ein Steuersignal an die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 auf der Grundlage des Solldrehwinkels ab. Der Motor 40 in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 wird auf der Grundlage dieses Steuersignals angetrieben, um einen Drehwinkel an den Reifen 24 zu liefern, der dem Solldrehwinkel entspricht.

In dieser Fahrzeuglenkvorrichtung 2 bestimmt die ECU 28 das Vorliegen/das Fehlen eines Umkehreingangs (Rückprall) von der Seite des Reifens 24 und des Versagens des Motors 40. Genauer gesagt, wenn die Differenz zwischen dem Drehwinkel des Reifens 24, der durch den Ausgangswinkelsensor 30 erfaßt wird, und dem Solldrehwinkel, der auf der Grundlage des Lenkwinkels des Lenkrads 10 berechnet wird, der durch den Lenkwinkelsensor 26 erfaßt wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 erfaßt wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt die ECU 28 die Anwesenheit eines übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24. Wenn ein elektrischer Stromwert, der an den Motor 40 geliefert wird, einen anormalen Wert darstellt, stellt die ECU 28 das Versagen des Motors 40 fest.

Wenn die ECU 28 die Anwesenheit des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 40 feststellt, gibt die ECU 28 ein Steuersignal an das Solenoid 56 ab, um den Gleitzapfen 54 in eine Richtung parallel zur Achse der Drehwelle 50 zu versetzen. Wenn der Gleitzapfen 54 einem der Zapfenlöcher 48b gegenüberliegt, die in der oberen Oberfläche 48b des Rotors 48 ausgebildet sind, wird der Gleitzapfen 54 in das gegenüberliegende Zapfenloch 48a eingepaßt, um den Rotor 48 an dem Motorgehäuse 44 zu fixieren.

Da der Motor 40 den Übersetzungsverhältnisveränderungsabschnitt der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 bildet, verändert sich das Übersetzungsverhältnis nicht, wenn die Drehung des Rotors 48 zu dem Motorgehäuse 44 beschränkt ist. Dementsprechend ist das Lenkrad 10 im wesentlichen direkt mit den Reifen 24 verbunden. Sogar wenn ein übermäßiger Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 wirkt, kann eine Phasenverschiebung durch den Umkehreingang verhindert werden.

Wenn das Versagen des Motors 40 auftritt, wird das Lenkrad 10 direkt mit den Reifen 24 verbunden. Sogar wenn der Motor 40 versagt, kann in dem fixierten Übersetzungsverhältnis gelenkt werden.

Wenn ein übermäßiger Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 40 beseitigt wird, gibt die ECU 28 ein Steuersignal an das Solenoid 56 ab, um den Gleitzapfen 54 zurückzuziehen, um die direkte Verbindung zwischen dem Lenkrad 10 und den Reifen 24 zu lösen, wodurch die Betätigung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 wieder aufgenommen wird.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben. Diese Fahrzeuglenkvorrichtung unterscheidet sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels darin, das die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 der Fahrzeuglenkvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durch eine variable Übersetzungsverhältniseinheit 60 ersetzt ist. Es soll angemerkt werden, daß dieselben Bezugszeichen wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels dieselben Teile in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 60 der Fahrzeuglenkvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnen, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.

Die variable Übersetzungsverhältniseinheit 60 weist einen Motor 40 und eine Reduziereinheit 42 (Vorgelege) wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels auf. Die Verbindungsvorrichtung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 60 ist eine elliptische Nocke 62 ungleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Genauer gesagt ist die elliptische Nocke 62, die zusammen mit einer Drehwelle 50 dreht, auf einer oberen Oberfläche 48a eines Rotors 48 befestigt.

Wenn in dieser Fahrzeuglenkvorrichtung eine ECU 28 die Anwesenheit eines Umkehreingangs von einer Seite eines Reifens 24 oder das Versagen des Motors 40 wie im ersten Ausführungsbeispiel feststellt, gibt die ECU 28 ein Steuersignal an ein Solenoid 56 ab, um einen Gleitzapfen 54 in eine Richtung parallel zu der Achse der Drehwelle 50 zu versetzen. Der Gleitzapfen 54 wird deshalb in einen Spalt eingesetzt, der zwischen der elliptischen Nocke 62 und einem Motorgehäuse 44 ausgebildet ist.

In diesem Zustand, wenn die elliptische Nocke 62 zusammen mit der Drehwelle 50 dreht, wird der Spalt, d. h. ein Spielraum C, der zwischen der elliptischen Nocke 62 und dem Motorgehäuse 44 ausgebildet ist, reduziert und schließlich wird die Drehbewegung des Rotors 48 in Bezug zum Motorgehäuse 44 begrenzt. Deshalb sind das Motorgehäuse 44 und der Rotor 48 mit einem vorbestimmten Spiel im wesentlichen miteinander verbunden.

Die variable Übersetzungsverhältniseinheit 60 stoppt und das Lenkrad 10 wird direkt mit den Reifen 24 verbunden. Sogar wenn ein übermäßiger Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 wirkt, kann eine Phasenverschiebung durch den Umkehreingang verhindert werden.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben. Diese Fahrzeuglenkvorrichtung unterscheidet sich von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, das die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 der Fahrzeuglenkvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durch eine variable Übersetzungsverhältniseinheit 64 ersetzt wird. Es soll angemerkt werden, daß die selben Bezugszeichen wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels die gleichen Teile in den variablen Übersetzungsverhältniseinheit 64 der Fahrzeuglenkvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels bezeichnen und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.

Die variable Übersetzungsverhältniseinheit 64 weist einen Motor 40 wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels auf und eine Reduziereinheit wird durch eine Oberwellenantriebsreduziereinheit 66 gebildet. Die Oberwellenantriebsreduziereinheit 66 weist als ihre Basisbauteile einen Wellengenerator 68 auf, der durch eine elliptische Nocke gebildet ist, und ein Kugellager, das um die elliptische Nocke herum angeordnet ist und an der Drehwelle 50 befestigt ist, eine Keilwellennut 70, die durch eine metallischen flexiblen Riemen gebildet ist, der Zähne auf seinem äußeren Umfangsabschnitt hat, und eine steife kreisförmige Keilwellennut 72, die eine ringförmige Gestalt hat und an der inneren Umfangsoberfläche eines Motorgehäuses 44 befestigt ist und Zähne hat, die in derselben Teilung wie diejenige der Zähne der flexiblen Keilwellennut 70 ausgebildet sind.

In dieser Fahrzeuglenkvorrichtung gibt eine ECU 28, wenn sie den Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 40 feststellt, wie im ersten Ausführungsbeispiel, ein Steuersignal an ein Solenoid 56 ab, um einen Gleitzapfen 54 zu verschieben, der als ein Eingriffsbauteil dient, in eine Richtung parallel zur Achse einer Drehwelle 50. Der Gleitzapfen 54 ist in einem Spalt eingesetzt, der zwischen der flexiblen Keilwellennut 70 und der kreisförmige Keilwellennut 72 ausgebildet ist.

Wenn sich der Wellengenerator 68 zusammen mit der Drehwelle 50 in diesem Zustand dreht, ist der Gleitzapfen 54 zwischen dem Wellengenerator 68 und der kreisförmigen Keilwellennut 72 eingepaßt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, wodurch das Motorgehäuse 44 mit der Drehwelle 50 des Motors 40 verbunden ist.

Der Übersetzungsverhältnisänderungsbetrieb der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 64 wird gestoppt und ein Lenkrad 10 wird direkt mit den Reifen 24 verbunden. Sogar wenn ein Umkehreingang auf die Seite des Reifens 24 wirkt, kann eine Phasenverschiebung durch den Umkehreingang verhindert werden.

Es wird nun eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben. Diese Fahrzeuglenkvorrichtung unterscheidet sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, daß die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 der Fahrzeuglenkvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durch eine variable Übersetzungsverhältniseinheit 74 ersetzt ist. Es soll angemerkt werden, daß die gleichen Bezugszeichen wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels die gleichen Teile in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 74 der Fahrzeuglenkvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels bezeichnen und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.

Die variable Übersetzungsverhältniseinheit 74 weist einen Motor 40 und eine Reduziereinheit 42 auf, wie in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 14 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Verbindungsvorrichtung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 74 weist Zwischenstücke 76 ungleich zum ersten Ausführungsbeispiel auf. Genauer gesagt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, weist die Verbindungsvorrichtung die zwei Zwischenstücke 76 auf, die axial am entfernten Endabschnitt eines Zapfens 54, der durch ein Solenoid 56 angetrieben wird, gelagert sind, und Federbauteile 78, die so angeordnet sind, daß sich die entfernten Enden der zwei Zwischenstücke 76 nach unten erstrecken. Mit anderen Worten weist die Verbindungsvorrichtung die verlängerbaren Bauteile auf, die durch die zwei Zwischenstücke 76 gebildet werden, und eine Antriebsvorrichtung, die durch das Solenoid 56, den Zapfen 54 und die Federbauteile 78 gebildet wird. Eine obere Oberfläche 48a eines Rotors 48 ist gewellt ausgebildet, um eine Reibungsoberfläche zu erzeugen.

In dieser Fahrzeuglenkvorrichtung geht eine ECU 28 dann, wenn sie den Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 40 wie im ersten Ausführungsbeispiel feststellt, ein Steuersignal an das Solenoid 56 ab, um den Gleitzapfen 54 in eine Richtung parallel zur Achse einer Drehwelle 50 zu verschieben. Der Gleitzapfen 54 längt die Zwischenstückbauteile der Zwischenstücke 76, um die entfernten Enden der Zwischenstückbauteile gegen die Reibungsoberfläche, die auf der oberen Oberfläche 48a des Rotors 48 ausgebildet ist, zu pressen, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wodurch ein Motorgehäuse 44 mit der Drehwelle 50 des Motors 40 verbunden wird.

Die Betätigung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 74 wird gestoppt und ein Lenkrad 10 wird direkt mit dem Reifen 24 verbunden. Sogar wenn ein übermäßiger Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 wirkt, kann eine Phasenverschiebung durch den Umkehreingang verhindert werden. Da die Bewegungsspanne der Zwischenstücke 76 größer als der Hub des Zapfens 54 in dieser Verbindungsvorrichtung ist, muß das Solenoid 56 den Zapfen 54 nicht in einem großen Hub bewegen. Deshalb kann das Solenoid kompakt gemacht werden.

In der variablen Übersetzungsverhältniseinheit eines jeden Ausführungsbeispiels, die oben beschrieben wurden, hat die Verbindungsvorrichtung den einzelnen Zapfen 54 und dieser Zapfen wird durch das Solenoid 56 verschoben, um das Lenkrad 10 direkt mit dem Reifen 24 zu verbinden. Jedoch kann die Verbindungsvorrichtung eine Mehrzahl von Zapfen haben und diese Zapfen können durch einen Solenoid verschoben werden, um das Lenkrad mit dem Reifen direkt zu verbinden. In diesem Fall kann das Lenkrad zuverlässig direkt mit den Reifen verbunden werden, im Vergleich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die elliptische Nocke 62 auf der oberen Oberfläche des Rotors 48 befestigt. Jedoch kann eine elliptische Nocke in dem Drehabschnitt der Reduziereinheit 42 montiert werden und der Zapfen 54 kann zwischen der elliptischen Nocke und dem Motorgehäuse eingesetzt werden, um das Lenkrad direkt mit dem Reifen zu verbinden.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 beschrieben. Die Fahrzeuglenkvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, daß die variable Übersetzungsverhältniseinheit 14 der Fahrzeuglenkvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels durch eine variable Übersetzungsverhältniseinheit 114 ersetzt wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, weist die variable Übersetzungsverhältniseinheit 114 einen Motor 140 und eine Reduziereinheit 142 auf. Der Motor 140 weist einen Stator 146 und einen Rotor 148 auf, die in einem Motorgehäuse 144 befestigt sind. Die Reduziereinheit 142 ist eine Reduziereinheit, die ein Planetengetriebemechanismus verwendet. Genauer gesagt ist eine Drehwelle 150, die zusammen mit dem Rotor 148 dreht, an einem Sonnenrad 152 befestigt, und ein Planetengetriebe 154 wälzt mit dem Sonnenrad 152 und einem Ringzahnrad 156, das auf der innere Umfangsoberfläche des Motorgehäuse 144 ausgebildet ist, ab. Das Planetengetriebe 154 ist drehbar auf einem Träger 158 befestigt.

Ein in Fig. 12 gezeigter Sperrmechanismus ist in dem Motorgehäuse 144 auf dem Rotor 148 angeordnet. Genauer gesagt ist ein bogenformiges Schwingbauteil 160, das einen Eingriffsvorsprung 160a in dem gebogenen inneren Abschnitt hat, auf dem Rotor 148 in dem Motorgehäuse 144 angeordnet. Ein Ende des Schwingbauteils 160 ist schwingbar mit einem Zapfen 144a des Motorgehäuses 144 verbunden. Das andere Ende des Schwingbauteils 160 hat eine elektromagnetische Spule 162. Ein flacher Magnet 164, der an dem Motorgehäuse 144 befestigt ist, steht dem oberen Abschnitt der elektromagnetischen Spule 162 gegenüber. Eine Metallplatte 166, die an dem Stator 146 befestigt ist, steht dem unteren Abschnitt der elektromagnetischen Spule 162 gegenüber.

Ein Ende eines Federbauteils 167 ist an dem Ende des Schwingbauteils 160 befestigt, das die elektromagnetische Spule 162 hat. Das andere Ende des Federbauteils 167 spannt das Schwingbauteil 160, das auf der inneren Wandoberfläche des Motorgehäuses 144 befestigt ist, zur Drehwelle 150 vor.

Ein Drehbauteil 168, das an der Drehwelle 150 befestigt ist und sich zusammen mit dem Rotor 148 dreht, ist auf der oberen Oberfläche des Rotors 148 des Motors 140 angeordnet. Mehrere Eingriffsausnehmungen 168a (vier in den Fig. 12 und 13), die dazu angepaßt sind, wahlweise mit den Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 in Eingriff zu gelangen, sind in dem Drehbauteil 168 ausgebildet.

Das Motorgehäuse 144 auf der Seite des Motors 40 ist mit dem oberen Ende einer unteren Lenkwelle 112b verbunden. Der Träger 158 ist mit dem unteren Ende einer oberen Lenkwelle 112a durch ein Universalgelenk (nicht gezeigt) verbunden.

Wenn in dieser Fahrzeuglenkvorrichtung 2 eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 erfaßt wird, und ein Lenkwinkel, der durch einen Lenkwinkelsensor 26 erfaßt wird, in eine ECU 28 eingegeben werden, berechnet die ECU 28 einen Solldrehwinkel auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkwinkels und gibt ein Signal basierend auf diesem Solldrehwinkel an die variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 ab. Der Motor 140 der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 wird auf der Grundlage dieses Steuersignals angetrieben, um einen dem Solldrehwinkel entsprechenden Drehwinkel auf die Reifen 24 zu liefern.

In dieser Fahrzeuglenkvorrichtung 2 stellt die ECU 28 die Anwesenheit/Abwesenheit eines Umkehreingangs (Rückprall) von der Seite des Reifens 24 und das Versagen des Motors 140 fest. Genauer gesagt, wenn die Differenz zwischen dem Drehwinkel des Reifens 24, die durch einen Ausgangswinkelsensor 30 erfaßt wird, und dem Sollenkwinkel, der auf der Grundlage des Lenkwinkels eines Lenkrades 10, der durch den Lenkwinkelsensor 26 erfaßt wird, berechnet wird, und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 erfaßt wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, stellt die ECU 28 die Anwesenheit eines übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 fest. Die ECU 28 stellt das Versagen des Motors 140 auf der Grundlage eines laufenden Wertes fest, der von dem Motor 140 geliefert wird. Das Versagen des Motors 140 umfaßt eine Motorblockierung infolge des sich Fangens eines Fremdkörpers, des Versagens der ECU 28, des Lenkwinkelssensors 26 und des Ausgangssensors 30 und dergleichen.

Wenn die ECU 28 die Abwesenheit eines übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 feststellt und den normalen Betrieb des Motors 140 feststellt, erregt die ECU 28 die elektromagnetische Spule 162, um der elektromagnetischen Spule 162 zu erlauben, daß sie eine Kraft entlang der Metallplatte 166 erzeugt, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Das Schwingbauteil 160 schwingt anschließend in die Richtung der inneren Wand des Motorgehäuses 144, d. h., in eine Richtung weg von dem Drehbauteil 168 entgegen der Federkraft des Federbauteils 167. Der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 gelangt von der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 außer Eingriff.

Die Abwesenheit des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 und der Normalbetrieb des Motors 140 erlauben das Drehen der Reifen 24 durch die variable Übersetzungsverhältniseinheit in einem Übersetzungsverhältnis, das auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird.

Wenn die ECU 28 das Vorliegen des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 140 feststellt, stoppt die ECU 28 die Erregung der elektromagnetischen Spule 162, um das Schwingbauteil um den Zapfen 144a durch die Federkraft des Federbauteils 167 zum Drehbauteil 168 hin zu schwingen, wodurch der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 mit der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 in Eingriff gelangt. Genauer gesagt, wenn das Schwingbauteil 160 zum Drehbauteil 168 schwingt, und wenn der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 mit einer der Positionen der Eingriffsausnehmungen 160a des Drehbauteils 168 übereinstimmt, greift der Eingriffsvorsprung 160a direkt in die entsprechende Eingriffsausnehmung 168a ein. Wenn die Position des Eingriffsvorsprungs 160a des Schwingbauteils 160 nicht mit einer der Positionen der Eingriffsausnehmungen 168a des Drehbauteils 168 übereinstimmt, dreht sich das Drehbauteil 168 in eine Position, wo der Eingriffsvorsprung 160a mit einer der Eingriffsausnehmungen 168a übereinstimmt und der Eingriffsvorsprung 160a gelangt mit der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a in Eingriff.

Wenn die ECU 28 das Vorliegen des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 oder das Versagen des Motors 140 feststellt, wird das Motorgehäuse 144 direkt mit dem Rotor 148 verbunden. Deshalb wird die Betätigung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 gestoppt und das Lenkrad 10 wird direkt mit den Reifen 24 verbunden. Sogar wenn ein übermäßiger Umkehreingang von der Seite des Reifens 24 wirkt, kann eine Phasenverschiebung durch den Umkehreingang verhindert werden.

Da das Lenkrad 10 direkt mit den Reifen 24 infolge des Versagens des Motors 140 verbunden ist, ist ein Lenken mit einem fixierten Übersetzungsverhältnis erlaubt, sogar beim Versagen des Motors 140.

Der direkte Verbindungsmechanismus zur direkten Verbindung des Motorgehäuses 144 mit der Drehwelle 150 des Motors 140 hat den Magneten 164 und die elektromagnetische Spule 162 in dem Schwingbauteil 160 angeordnet. Weil das Schwingbauteil 160 in einem großen Weg in Abhängigkeit von einem elektrischen Strom schwingt, der durch die elektromagnetische Spule 162 strömt, kann die Konstruktion kompakter als eine Konstruktion gemacht werden, die ein Solenoidbetätigungsglied oder dergleichen verwendet.

Wenn die ECU die Abwesenheit des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 und die Beseitigung des Versagens des Motors 140 feststellt, erregt die ECU 28 die elektromagnetische Spule wieder. Der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteil 160 wird von der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 außer Eingriff gebracht. Deshalb wird die Betätigung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 144 wieder aufgenommen.

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 144 auf der Seite des Motors 40 mit dem oberen Ende der unteren Lenkwelle 112b verbunden und der Träger 158 ist mit dem unteren Ende der oberen Lenkwelle 112a verbunden. Dieses Verbindungsverhältnis kann umgekehrt werden, um dieselbe Steuerung wie im obigen Ausführungsbeispiel in der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 144 zu erhalten.

In dem obigen Ausführungsbeispiel steht die Metallplatte 166 dem Stator 146 unter der elektromagnetischen Spule 162 gegenüber. Jedoch kann diese Metallplatte durch einen Magneten ersetzt werden. In diesem Fall nimmt der magnetische Fluß zu, um die Kraft zum Schwingen des Schwingbauteils 160 zu erhöhen. Zusätzlich kann die Metallplatte 166, die an dem Stator 146 unterhalb der elektromagnetischen Spule 162 befestigt ist, weggelassen werden.

In dem obigen Ausführungsbeispiel hat das Schwingbauteil 160 die elektromagnetische Spule 162 und das Motorgehäuse 144 hat den Magneten 164. Jedoch kann das Motorgehäuse 144 die elektromagnetische Spule 162 haben und das Schwingbauteil 160 kann den Magneten 164 haben.

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Federbauteils 167 an dem Endabschnitt des Schwingbauteils 160 befestigt, das die elektromagnetische Spule 162 hat, und das Schwingbauteil 160 wird durch dieses Federbauteil 167 zur Drehwelle 150 vorgespannt. Jedoch kann das Schwingbauteil 160 durch das Federbauteil 167 zum Motorgehäuse 144 vorgespannt werden. In diesem Fall, wenn die ECU 28 das Vorliegen des übermäßigen Umkehreingangs von der Seite des Reifens 24 oder dergleichen feststellt, wird die Erregung der elektromagnetischen Spule 162 gestartet, um das Schwingbauteil 160 zum Drehbauteil 168 entgegen der Federkraft des Federbauteils 167 zu beginnen, wodurch der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 mit der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 in Eingriff gelangt.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung 4 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 16 beschrieben. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, unterscheidet sich die Fahrzeuglenkvorrichtung 4 des sechsten Ausführungsbeispiels von derjenigen des fünften Ausführungsbeispiels dadurch, das eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung 114a, die die variable Übersetzungsverhältniseinheit 114 der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels bildet, um die Motordrehzahl zu erfassen, und eine Drehrichtungserfassungsvorrichtung 114b zur Erfassung der Drehrichtung des Motors zu der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels hinzugefügt werden. Die übrige Anordnung ist dieselbe wie diejenige der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels. Dieselben Bezugszeichen in der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels in den Fig. 11 bis 13 bezeichnen die gleichen Teile in dem sechsten Ausführungsbeispiel.

Wenn, wie in Fig. 15 gezeigt ist, eine ECU 28 der Fahrzeuglenkvorrichtung 4 ein Steuersignal an einen Motor 140 einer variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 abgibt (Schritt S10), erfaßt die ECU 28 eine Drehzahl NE des Motors 140 durch die Drehzahlerfassungsvorrichtung 114a (Schritt S11).

Die ECU 28 stellt anschließend fest, ob ein Sperrmerker (flag) RF gleich Null ist, d. h., ob der Sperrmerker RF zurückgesetzt ist (Schritt S12). Wenn im Schritt S12 die Antwort JA lautet, stellt die ECU 28 fest, ob die Drehzahl NE des Motors 140, die im Schritt S11 erfaßt wurde, gleich Null ist (Schritt S13). Wenn die Antwort im Schritt S13 JA lautet, wird der Sperrmechanismus betätigt (Schritt S14). Genauer gesagt wird die Erregung einer elektromagnetischen Spule 162 der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 gestoppt und ein Schwingbauteil wird durch die Federkraft eines Federbauteils 167 um einen Zapfen 144a herum zu einem Drehbauteil 168 geschwungen, um einen Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 mit einer entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 in Eingriff zu bringen (siehe Fig. 13). Wie in Fig. 16 gezeigt ist, nimmt ein Lastdrehmoment, das auf den Motor 140 wirkt, zu, um die Drehzahl des Motors 140 zu vermindern. Zusätzlich, wenn die Drehzahl des Motors 140 gleich Null wird, d. h., im Sperrmechanismusbetätigungsbereich, wird ein Motorgehäuse 144 direkt mit einem Rotor 148 verbunden.

Die ECU 28 setzt anschließend den Sperrmerker RF (Schritt S15) und speichert die Drehrichtung, die durch die Drehrichtungserfassungsvorrichtung 114b erfaßt wurde, unmittelbar bevor der Motor 140 stoppt, ab (Schritt S16).

Wenn die ECU 28 im Schritt S12 feststellt, daß der Sperrmerker RF nicht gleich Null ist, d. h., daß der Sperrmerker RF gesetzt ist, stellt die ECU 28 fest, ob die Drehzahl NE des Motors 140, die im Schritt S11 erfaßt wird, gleich Null ist (Schritt S17). Wenn die ECU 28 feststellt, daß die Drehzahl NE des Motors 140 nicht Null ist, (der Motor 140 beginnt sich zu drehen), stellt die ECU 28 fest, ob die Drehrichtung des Motors 140, die durch die Drehrichtungserfassungsvorrichtung 114b erfaßt wird, umgekehrt zur Drehrichtung ist, die im Schritt S16 gespeichert ist (Schritt S18).

Wenn die ECU 28 feststellt, daß sich der Motor 140 in der Umkehrrichtung zu drehen beginnt, setzt die ECU 28 das Sperren des Sperrmechanismus fort. Wenn die ECU 28 jedoch feststellt, daß sich der Motor 140 in der Vorwärtsrichtung zu drehen beginnt, gibt die ECU 28 das Sperren des Sperrmechanismus frei (Schritt S19). D.h., die ECU 28 startet die Erregung der elektromagnetischen Spule 162 der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114, um das Schwingbauteil 160 entgegen der Federkraft des Federbauteils 167 um den Zapfen 144a herum in eine Richtung weg von dem Drehbauteil 168 zu schwingen. Der Eingriffsvorsprung 160a des Schwingbauteils 160 wird von der entsprechenden Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 außer Eingriff gebracht (siehe Fig. 12). Der Sperrmerker RF wird anschließend zurückgesetzt (Schritt S20).

Sogar wenn ein übermäßiges Lastdrehmoment auf den Motor 140 der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 wirkt, kann die Umkehrdrehung des Motors 140 durch dieses Lastdrehmoment verhindert werden. Sogar in einem Zustand, in dem die übermäßige Last auf den Motor 140 wirkt, kann der Fahrer ein Lenkrad 10 drehen. Da der Sperrmechanismus im Stop-Zustand des Motors 140 aktiviert oder deaktiviert ist, wirkt kein Stoß auf das Lenkrad 10. Zusätzlich kann die Anzahl an Schaltkreisen zum Ansteuern des Sperrmechanismus auf einen reduziert werden, um die Herstellungskosten zu reduzieren.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 19 beschrieben. Die Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Fahrzeuglenkvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels dadurch, daß der Sperrmechanismus der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels durch einen Sperrmechanismus, der in Fig. 17 gezeigt ist, ersetzt ist. Die übrige Anordnung ist dieselbe wie diejenige der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels und die gleichen Bezugszeichen wie in der Fahrzeuglenkvorrichtung 2 des fünften Ausführungsbeispiels in den Fig. 11 bis 13 bezeichnen die gleichen Teile in dem siebten Ausführungsbeispiel.

Dieser Sperrmechanismus weist ein Paar Sperrmechanismen 178 und 179 auf, von denen jeder eine Drehung in eine Richtung erlaubt. Genauer gesagt, ein Ende eines Sperrmechanismus 178 (bei dem eine Drehung im Uhrzeigersinn erlaubt ist) weist ein Schwingbauteil 180 auf, das ein Ende schwingbar an einem Motorgehäuse 144 befestigt hat, und das andere Ende an einem Eingriffsabschnitt 180a befestigt hat, einen Magneten 182, der an dem Schwingbauteil 180 befestigt ist, eine elektromagnetische Spule 184, die an dem Motorgehäuse 144 befestigt ist, und ein Federbauteil 186 zur Verbindung des Motorgehäuses 144 mit dem Schwingbauteil 180. Der andere Sperrmechanismus (bei dem eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn erlaubt ist) weist ein Schwingbauteil 181 auf, das ein Ende schwingbar mit dem Motorgehäuse 144 verbunden hat, und das andere Ende mit einem Eingriffsabschnitt 181a verbunden hat, einen Magneten 183, der an dem Schwingbauteil 181 befestigt ist, einen elektromagnetische Spule 185, die an dem Motorgehäuse 144 befestigt ist und ein Federbauteil 187 zur Verbindung des Motorgehäuses 144 mit dem Schwingbauteil 181.

Wenn eine ECU 28 der Fahrzeuglenkvorrichtung des siebten Ausführungsbeispiels ein Steuersignal an den Motor 140 der variablen Übersetzungsverhältniseinheit 114 ausgibt (Schritt S30), wie in Fig. 18 gezeigt ist, erfaßt die ECU 28 einen Stromwert, der an den Motor 140 geliefert wird, um bringt eine Drehzahlerfassungsvorrichtung 114a dazu, eine Drehzahl NE des Motors 140 zu erfassen (Schritt S31). Die ECU 28 berechnet anschließend ein Lastdrehmoment, das auf den Motor 140 wirkt (Schritt S32). D.h., die ECU 28 berechnet das Lastdrehmoment auf der Grundlage des erfaßten Stromwerts und der Drehzahl NE des Motors 40.

Wenn das berechnete Lastdrehmoment gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist (Schritt S33), bringt die ECU 28 eine Drehrichtungserfassungsvorrichtung 14b dazu, die Drehrichtung des Motors 140 zu erfassen (Schritt S34). Wenn festgestellt wird, daß die Drehrichtung des Motors 140 im Uhrzeigersinn ist, wird der Sperrmechanismus 178 betätigt (Schritt S35). D.h., die ECU 28 beginnt eine Erregung der elektromagnetischen Spule 184, die den Sperrmechanismus 178 bildet, um das Schwingbauteil 180 entgegen der Federkraft des Federbauteils 186 zu einem Drehbauteil 168 zu schwingen. Der Eingriffsabschnitt 180a des Schwingbauteils 180 wird in einer Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 eingepaßt (siehe Fig. 17).

Wenn in diesem Fall der Motor 140 fortführt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, wird die Drehung des Motors 140 durch den Sperrmechanismus 178 nicht begrenzt. Wenn der Motor 140 beginnt, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, d. h., wenn er beginnt, sich in der umgekehrten Richtung zu drehen, wird eine Drehung des Motors 140 durch den Sperrmechanismus 178 begrenzt.

Wenn die ECU 28 in Schritt S34 feststellt, daß die Drehrichtung des Motors 140 im Gegenuhrzeigersinn ist, wird der Sperrmechanismus 179 betätigt (Schritt S36). Die ECU 28 beginnt mit der Erregung der elektromagnetischen Spule 185, die den Sperrmechanismus 179 bildet, um das Schwingbauteil 181 entgegen der Federkraft des Federbauteils 187 zum Drehbauteil 168 zu schwingen, wodurch der Eingriffsabschnitt 181a des Schwingbauteils 181 in die Eingriffsausnehmung 168a des Drehbauteils 168 eingepaßt wird. In diesem Fall, wenn der Motor 140 fortführt, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wird die Drehung des Motors 140 durch den Sperrmechanismus 179 nicht begrenzt. Wenn der Motor 140 beginnt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, d. h., wenn er beginnt, sich in der umgekehrten Richtung zu drehen, wird die Drehung des Motors 140 durch den Sperrmechanismus 179 begrenzt.

Wenn, wie in Fig. 19 gezeigt ist, eine Drehzahl des Motors 140 aufgrund einer Zunahme des Lastdrehmoments, das auf den Motor 140 wirkt, reduziert wird, d. h., im Sperrmechanismusbetätigungsbereich, gelangt das Motorgehäuse 144 mit dem Rotor 148 in Eingriff, um eine umgekehrte Drehung des Motors zu verhindern. Da der Sperrmechanismus durch das Paar an Sperrmechanismen 178 und 179 gebildet wird, von denen jeder eine Drehung in eine Richtung erlaubt, kann der Sperrmechanismus während der Drehung des Motors 140 betätigt werden, wodurch der Sperrmechanismusbetätigungsbereich zunimmt.

Gemäß der Fahrzeuglenkvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird die relative Drehbegrenzungsvorrichtung zur Begrenzung einer relativen Drehung zwischen dem Motorgehäuse und der Motordrehwelle durch das Paar von Ein-Richtungs-Begrenzungsmechanismen gebildet, von denen jeder die Drehung in einer Richtung zuläßt. Eine Drehung des Motors im Uhrzeigersinn wird durch einen Ein-Richtungs-Begrenzungsmechanismus begrenzt, während eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Motors durch den anderen Ein-Richtungs-Begrenzungsmechanismus begrenzt wird. Wenn sich eine Drehung im Uhrzeigersinn in eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn ändert und umgekehrt kann eines des Paares an Ein-Richtungs-Begrenzungsmechanismen den Umkehrantrieb des Motors begrenzen.

Eine Fahrzeuglenkvorrichtung, die eine variable Übersetzungsverhältniseinheit hat, die in der Mitte entlang eines Lenkübertragungssystems angeordnet ist, zur Verbindung eines Lenkrades und eines Reifens, um ein Übersetzungsverhältnis infolge des Antreibens eines Motors zu verändern, umfaßt eine Verbindungseinheit zum Beenden der Betätigung der variablen Übersetzungsverhältniseinheit in Abhängigkeit von einem externen Signal, um die Eingangsseite der variablen Übersetzungsverhältniseinheit, die mit dem Lenkrad verbunden ist, mit der Ausgangsseite der variablen Übersetzungsverhältniseinheit, die mit dem Reifen verbunden ist, zu verbinden. Sogar wenn ein Umkehreingang während der Fahrt von einer Seite eines Reifens wirkt, kann das Verhältnis zwischen dem Lenkbetrag des Lenkrades und dem Drehbetrag des Reifens unverändert beibehalten werden.

Claims (10)

1. Fahrzeuglenkvorrichtung, die die folgenden Bauteile aufweist:
eine Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung, die in der Mitte entlang eines Lenkübertragungssystems zur Verbindung eines Lenkrades (10) und eines gedrehten Rades (24) angeordnet ist, zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses durch Antreiben eines Motors (40; 140); und
eine Verbindungsvorrichtung zum Beenden einer Betätigung des Motors und zum Verbinden eines Lenkübertragungssystems der Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsvorrichtung auf einer Lenkradseite mit einem Lenkübertragungssystem der Übersetzungsverhältnisänderungsvorrichtung auf einer Seite eines gedrehten Rades (24) mit einem fixierten Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage eines externen Signals.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung den Motor (40; 140) eingebaut hat, daß das Lenkübertragungssystem auf der Lenkradseite mit einem Gehäuse (44; 144) des Motors verbunden ist, und daß das Lenkübertragungssystem auf der Seite des gedrehten Rades (24) mit einer Drehwelle (50; 150) des Motors verbunden ist, und daß die Verbindungsvorrichtung die Drehwelle (50; 150) dazu bringt, in zumindest einer Richtung in Bezug zum Gehäuse (44; 144) nicht zu drehen.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung folgende Bauteile aufweist:
ein verlängerbares Bauteil, das in dem Gehäuse des Motors (40; 140) angeordnet ist, um in eine Richtung parallel zu einer Achse der Drehwelle (50; 150) des Motors verlängerbar zu sein; und
eine Antriebsvorrichtung (54, 54, 76) zur Durchführung eines Verlängerungsantriebs des verlängerbaren Bauteils, wobei das verlängerbare Bauteil durch die Antriebsvorrichtung verlängert wird, um einen Drehabschnitt des Motors zu pressen, wodurch eine Drehung des Drehabschnitts des Motors fixiert wird.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle (50; 150) des Motors (40; 140) mit dem Lenkübertragungssystem auf der Seite des gedrehten Rades (24) durch eine Reduziereinheit (42, 142, 66) verbunden ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduziereinheit eine Oberwellenantriebsreduziereinheit (66) ist, und daß die Verbindungsvorrichtung ein Eingriffsbauteil (54) ist, das wahlweise in einen Spalt zwischen einer kreisförmigen Keilwellennut (72) und einer flexiblen Keilwellennut (70) der Oberwellenantriebsreduziereinheit (66) zurückziehbar ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung folgende Bauteile aufweist:
ein Drehbauteil (68), das auf einer Drehwellenseite des Motors (40; 140) ausgebildet ist; und
eine Relativdrehungsbegrenzungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse (44; 144) des Motors und dem Drehbauteil (68) zu begrenzen.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehbauteil einen Eingriffsabschnitt (180a, 181a) hat, und daß die Relativdrehungsbegrenzungsvorrichtung ein Schwingbauteil (160, 180, 181) aufweist, das ein Ende schwingbar an dem Gehäuse (44; 144) des Motors (40; 140) befestigt hat, wobei das Schwingbauteil mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gelangt, um die Drehung des Drehbauteils zu begrenzen.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine Aktivitätzustandserfassungsvorrichtung zur Erfassung eines aktiven Zustandes des Motors (40; 140) der Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung, in einem Zustand, in dem ein Steuersignal zur Anweisung der Betätigung der Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung ausgegeben wird, und
daß die Verbindungsvorrichtung einen Verbindungsvorgang auf der Grundlage der Aktivitätszustandserfassungsvorrichtung durchführt.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Umkehrdreherfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Umkehrdrehung des Motors (40; 140) der Übersetzungsverhältnis-Änderungsvorrichtung durch eine Last aufweist, in einem Zustand, in dem ein Steuersignal zur Anweisung einer Betätigung der Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsvorrichtung ausgegeben wird, und
daß die Verbindungsvorrichtung den Verbindungsvorgang durchführt, wenn die Umkehrdreherfassungsvorrichtung die umgekehrte Drehung des Motors (40; 140) erfaßt.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung ein paar Ein-Richtungs-Be­ grenzungsmechanismen aufweist, von denen jeder eine Drehung in einer vorbestimmten Richtung zuläßt, wobei das Paar an Ein-Richtungs-Begrenzungsmechanismen angeordnet ist, um unterschiedliche zulässige Drehrichtungen zu haben.