JPH07110614B2 - 自動車のステアリング装置 - Google Patents

自動車のステアリング装置

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JPH07110614B2
JPH07110614B2 JP16718485A JP16718485A JPH07110614B2 JP H07110614 B2 JPH07110614 B2 JP H07110614B2 JP 16718485 A JP16718485 A JP 16718485A JP 16718485 A JP16718485 A JP 16718485A JP H07110614 B2 JPH07110614 B2 JP H07110614B2
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JP
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transmission ratio
steering
wheel
pinion
steering angle
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JP16718485A
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啓隆 金澤
真樹 渡辺
繁之 沖本
紀生 塚穴
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車のハンドル舵角に対する車輪舵角の伝
達比(減速比)を変化させ得るようにしたステアリング
装置に関するものである。
(従来の技術) 一般に、自動車のステアリング装置は、ステアリングハ
ンドルの回転運動をラックアンドピニオン等のステアリ
ングギヤ装置を介してタイロッドの横方向の変位運動に
変換し、該タイロッドの両端部に連結された左右の操舵
車輪の向きを変化させるものであるが、上記ステアリン
グハンドルの回転量(ハンドル舵角)と車輪のきれ角
(車輪舵角)とは通常、常に一定の対応関係に保持され
ている。しかし、例えば自動車の高速走行時には上記ハ
ンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を大きくして一定
ハンドル舵角に対する車輪舵角の大きさを小さくするこ
とが走行安定性を確保する上で望ましい。一方、低速走
行時には、自動車の挙動を俊敏化させて良好な運転フィ
ーリングを得たり、或いは車庫入れを容易化する等の見
地から、上記伝達比を逆に小さくして一定ハンドル舵角
に対する車輪舵角を大きくすることが望ましい。
そこで、かかる要求を満たすために、従来、例えば特開
昭58−224852号公報に開示されているように、自動車の
車速に応じて上記のハンドル舵角に対する車輪舵角の伝
達比を変化させるようにした速度感応型のステアリング
装置が提案されている。これは、ステアリングハンドル
とステアリングコラムとの間に、対向する一対の可変ピ
ッチプーリと両プーリ間に巻き掛けられたVベルトとか
らなる変速機構を設けるとともに、被駆動側のプーリの
ピッチ径を車速が上昇するほど大きくなるようにステッ
ピングモータにより制御するようにしたものである。こ
れによれば、ハンドルからステアリングコラムへの回転
伝達比が車速の高速時ほど大きくなり、その結果、一定
のハンドル舵角に対する車輪の転舵角が高速時には小さ
く、低速時には大きくなり、車速に対応した良好なステ
アリング特性が得られることなる。
(発明が解決しようとする課題) ところで、こうしてステアリングハンドルのハンドル舵
角に対する車輪舵角の伝達比を車速等に応じて可変制御
する場合において、運転者に良好な操舵フィーリングを
与え得るようにするために、ハンドルの操舵に対する適
度の抵抗によりハンドルの収束性を高めるほど好まし
い。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記したハンドル舵角に対する車輪舵角
の伝達比をアクチュエータの作動によって可変制御する
ときに、そのアクチュエータの非作動時における上記伝
達比を適切に選定することにより、ハンドルの操舵に対
し抵抗を与えてその収束性を向上せんとすることにあ
る。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、ステ
アリングハンドルの操舵力をステアリングギヤ装置を介
して車輪に伝達する操舵力伝達経路中に、ハンドル側に
連結されたサンギヤと、車輪側に連結されたリングギヤ
と、上記サンギヤ及びリングギヤ間に介在されるピニオ
ンと、該ピニオンを支持するピニオンキャリアとからな
る遊星歯車機構を備えた伝達比可変手段を設け、該伝達
比可変機構のピニオンキャリアをステッピングモータ等
のアクチュエータで制御することにより、ハンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を目標伝達比になるよう変化
させるようにする。
そして、上記伝達比可変手段は、上記非作動状態にある
アクチュエータを作動させて伝達比の目標伝達比への制
御を行うときにキャリアがサンギヤの回転方向と逆向き
に回転するよう、アクチュエータの非作動時における伝
達比可変手段の伝達比を、アクチュエータ作動時に変化
する伝達比よりも大きく設定する構成とする。
(作用) したがって、上記の構成により、本発明では、ステアリ
ングハンドルを操舵して車輪を転舵すると、該ハンドル
の操舵に伴ってアクチュエータの作動により伝達比可変
手段のピニオンキャリアが制御され、ハンドル舵角に対
する車輪舵角の伝達比が目標伝達比に可変制御される。
そのとき、上記伝達比可変手段は、そのアクチュエータ
を非作動状態から作動させたときにキャリアがサンギヤ
の回転方向と逆向きに回転するように、アクチュエータ
非作動時における伝達比が、アクチュエータ作動時に変
わる伝達比よりも大に設定されているので、アクチュエ
ータがその非作動状態から作動して伝達比可変手段の伝
達比を目標伝達比になるように制御する際、その伝達比
が目標伝達比へ向かって変化する方向は常に伝達比の小
さくなる方向になって、上記伝達比可変手段のピニオン
キャリアはハンドルに連結されたサンギヤの回転方向と
逆向きに回転運動し、このキャリアの運動がハンドルの
回転を停止させる方向に作用し、このことによりハンド
ル操舵に対する抵抗が高まってその収束性が向上するこ
とになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の実施例の全体構成を示し、1は中心に
ハンドル軸2の一端が固着されたステアリングハンド
ル、3は、上記ハンドル軸2の他端に中間軸4を介して
連結されるとともに、ピットマンアーム5、タイロッド
6等よりなるリンク機構7を介して左右の操舵車輪8,8
に連結されたステアリングギヤ装置である。上記ハンド
ル1とステアリングギヤ装置3との間の操舵力伝達経路
の途中にはハンドル操舵θに対する車輪舵角θへの
伝達比Rを変化させる伝達比可変手段9が設けられてい
る。
上記伝達比可変手段9は、第2図ないし第4図に拡大詳
示するように、上記中間軸4と同一軸線上に対向配置さ
れかつ中間軸4と反対側の端部において上記ハンドル軸
2に対し互いに噛み合う入力ギヤ10,11を介して駆動連
結された入力軸12と、該入力軸12と中間軸4との間に配
設された遊星歯車式の差動歯車機構13とを備えてなる。
上記差動歯車機構13は、上記ハンドル1側に連結される
入力軸12に固着された入力要素としてのサンギヤ14と、
上記車輪8,8に連結される中間軸4に固着された出力要
素としてのリングギヤ15と、該両ギヤ14,15間に両ギヤ1
4,15とそれぞれ噛み合うように等角度間隔で介在された
例えば3個のプラネタリピニオン16,16,…とを備え、該
ピニオン16,16,…は上記入力軸12上に回転自在に外嵌合
された反力要素としてのピニオンキャリア18にピニオン
軸17,17,…を介して担持されている。また、上記ピニオ
ンキャリア18にはセクタギヤ19が形成され、該セクタギ
ヤ19にはステッピグンモータ20の回転軸20aに固着した
ピニオン21が噛み合わされており、アクチュエータとし
てのステッピングモータ20の回転により差動歯車機構13
のピニオンキャリア18を制御し、該ピニオンキャリア18
を入力軸12回りに回転させて該キャリア18に担持された
プラネタリピニオン16,16,…をサンギヤ14とリングギヤ
15との間で転動させ、このピニオン16,16,…の転動によ
りハンドル軸2ないしサンギヤ14からリングギヤ15及び
中間軸4に至る回転量を増減制御することにより、ハン
ドル舵角θに対する車輪舵角θの伝達比Rを変化さ
せるように構成されている。
一方、33は上記ステッピングモータ20に制御信号を出力
してそれを作動制御するコンピュータよりなるコントロ
ーラである。該コントローラ33には、上記ステアリング
ハンドル1のハンドル舵角θを検出するハンドル舵角
センサ30と、自動車の車速Vを検出する車速センサ31と
の各出力信号が入力されている。上記コントローラ33
は、第5図に詳示するように、上記ハンドル舵角センサ
30及び車速センサ31によりそれぞれ検出されたハンドル
舵角θ及び車速Vを予め第6図に示すように設定され
て特性記憶部34に記憶された特性マップに照合比較して
伝達比可変手段9で制御すべき目標伝達比Rを演算する
演算部35と、該演算部35の出力信号に基づいてステッピ
ングモータ20を、上記演算された目標伝達比Rに対応す
る回転角に一致するように駆動するモータ駆動部36とか
らなる。尚、上記特性マップは、図示の如くハンドル舵
角θに対する車輪舵角θの伝達比Rが車速Vが速く
なるほど大きくなるように設定されている。
さらに、本発明の特徴として、上記伝達比可変手段9に
おける差動歯車機構13のサンギヤ14の直径DSは各プラネ
タリピニオン16の直径DPよりも小に形成されて、サンギ
ヤ14の歯数が各プラネタリピニオン16の歯数よりも少な
くなるように設定され、このことで、ステッピングモー
タ20の停止によりピニオンキャリア18の回転(公転)が
停止したときの差動歯車機構13の伝達比ROが所定値に設
定されている。
そして、ステッピングモータ20を上記停止状態から作動
させたときには、常に、ピニオンキャリア18がサンギヤ
14(入力軸12)の回転方向と逆方向に所定速度で回転す
るよう、そのピニオンキャリア18の回転制御が行われる
ようになっており、この構成により、第6図に示すよう
に、ステッピングモータ20を非作動状態から作動させて
伝達比の目標伝達比への制御を行うときにキャリア18が
サンギヤ14の回転方向と逆向きに回転するように、上記
ステッピングモータ20の非作動時(回転停止時)におけ
る差動歯車機構13の伝達比ROが、ステッピングモータ20
の作動時に変化する伝達比よりも大に設定されている。
したがって、上記実施例においては、自動車の走行中、
ステアリングハンドル1を燥舵すると、その動きはハン
ドル軸2を介して伝達比可変手段9における入力軸12に
伝達されて差動歯車機構13のサンギヤ14が回転する。ま
た、上記ハンドル1の燥舵に伴って変化するハンドル舵
角θがハンドル舵角センサ30により検出されるととも
に、そのときの車速Vが車速センサ31によって検出さ
れ、これら両センサ30,31の出力信号を受けたコントロ
ーラ33から上記差動歯車機構13を作動制御するステッピ
ングモータ20に制御信号が出力されて該モータ20が回転
制御され、このモータ20の回転によりピニオン21及びセ
クタギヤ19を介してピニオンキャリア18が回転駆動され
る。すなわち、上記差動歯車機構13では、サンギヤ14が
ハンドル1の舵角θに比例した角度だけ回転すると同
時に、ピニオンキャリア18がコントローラ33により制御
されるステッピングモータ20の回転角に応じて回転され
るようになる。このため、差動歯車機構13のリングギヤ
15及びそれと一体の中間軸4は上記ハンドル舵角θ
対しピニオンキャリア18の回転角を増減した角度だけ回
転することになり、この中間軸4の回転により車輪8,8
が転舵され、このことによってハンドル舵角θに対す
る車輪舵角θの伝達比Rが目標伝達比になるように可
変制御される。
その場合、上記モータ20の非作動時における差動歯車機
構13の伝達比ROが第6図に示すようにモータ20の作動時
における伝達比よりも大きく設定されているため、モー
タ20を作動させて差動歯車機構13の伝達比をモータ停止
時の伝達比ROから目標伝達比Rへ可変制御する際、その
伝達比は常に小さくなる方向に制御される。それ故、差
動歯車機構13のピニオンキャリア18はハンドル1に連結
された入力軸12と逆方向に回転して、このピニオンキャ
リア18の回転がハンドル1の回転を停止させるように作
用することになり、よってハンドル1の燥舵時における
収束性を向上させることができる。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば、ハンドルと操舵車輪との
間に、ハンドルに連結されたサンギヤと、操舵車輪に連
結されたリングギヤと、両者間に介在されるピニオンを
支持するキャリアとからなる遊星歯車機構を備えた伝達
比可変手段を配設し、キャリアをアクチュエータにより
制御してハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を目標
伝達比になるよう変化させるようにした自動車のステア
リング装置に対し、アクチュエータを非作動状態から作
動させて伝達比の目標伝達比への制御を行うときにキャ
リアがサンギヤの回転方向と逆向きに回転するよう、ア
クチュエータ非作動時における伝達比可変手段の伝達比
をアクチュエータ作動時の伝達比よりも大に設定したこ
とにより、ハンドルの操舵時に伝達比可変手段のキャリ
アを常にハンドル回転を停止させる方向に回転でき、ハ
ンドルの収束性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図はステアリング装
置の全体構成を示す斜視図、第2図は伝達比可変手段の
構成を示す断面図、第3図及び第4図はそれぞれ第2図
のIII−III線及びIV−IV線断面図、第5図はコントロー
ラの構成を示すブロック図、第6図はコントローラで読
み込まれるマップの特性図である。 1……ステアリングハンドル、3……ステアリングギヤ
装置、8……車輪、9……伝達比可変手段、13……差動
歯車機構、14……サンギヤ、15……リングギヤ、16……
プラネタリピニオン、18……ピニオンキャリア、20……
ステッピングモータ、30……ハンドル舵角センサ、31…
…車速センサ、33……コントローラ、RO……モータ非作
動時の伝達比。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚穴 紀生 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−166772(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステアリングハンドルの操舵力をステアリ
    ングギヤ装置を介して車輪に伝達する操舵力伝達経路中
    に設けられ、ステアリングハンドル側に連結されたサン
    ギヤと、車輪側に連結されたリングギヤと、上記サンギ
    ヤ及びリングギヤ間に介在されるピニオンと、該ピニオ
    ンを支持するピニオンキャリアとからなる遊星歯車機構
    を備えた伝達比可変手段を備えるとともに、 該伝達比可変手段のピニオンキャリアを制御してハンド
    ル舵角に対する車輪舵角の伝達比を目標伝達比になるよ
    うに変化させるアクチュエータを備え、 上記伝達比可変手段は、上記非作動状態にあるアクチュ
    エータを作動させて伝達比の目標伝達比への制御を行う
    ときにキャリアがサンギヤの回転方向と逆向きに回転す
    るように、アクチュエータの非作動時の伝達比がアクチ
    ュエータ作動時に変化する伝達比よりも大きく設定され
    ていることを特徴とする自動車のステアリング装置。
JP16718485A 1985-07-29 1985-07-29 自動車のステアリング装置 Expired - Lifetime JPH07110614B2 (ja)

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JP16718485A JPH07110614B2 (ja) 1985-07-29 1985-07-29 自動車のステアリング装置

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Publication Number Publication Date
JPS6226161A JPS6226161A (ja) 1987-02-04
JPH07110614B2 true JPH07110614B2 (ja) 1995-11-29

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ID=15844981

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JP16718485A Expired - Lifetime JPH07110614B2 (ja) 1985-07-29 1985-07-29 自動車のステアリング装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61166772A (ja) * 1985-01-21 1986-07-28 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置

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JPS6226161A (ja) 1987-02-04

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