JPS63227472A

JPS63227472A - 自動車のステアリング装置

Info

Publication number: JPS63227472A
Application number: JP62064977A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nakajima; 中嶋　仁志
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-21
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2522785B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車のステアリング装置、特にハンドル舵角
と車輪舵角の伝達比を変化させるようにしたステアリン
グ装置の改良に関する。

（従来技術）一般に、自動車のステアリング装置は、ステアリングハ
ンドルの回転操作により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を横方向に変位さ
せると共に、該タイロッドの変位によりその両端に連結
された左右の操舵用車輪の向きを変化させるように構成
したものであるが、上記ステアリングハンドルの回転角
（ハンドル舵角）と車輪のきれ角（車輪舵角）の伝達比
は一定に設定されているのが通例である。

しかし、例えば当該自動車の高速走行時には伝達比（ハ
ンドル舵角／車輪舵角）を高くして走行安定性を向上さ
せ、また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、車庫入れを容易化させ
る等の見地から、伝達比を低くして操縦性を向上させる
のが望ましい。

そこで、このような要求に応えるものとして、例えば特
開昭５８−２２４８５２号公報では、ハンドル舵角と車
輪舵角の伝達比を車速に応じて変化させるようにしたス
テアリング装置が提案されている。

ところで、上記のようなステアリング装置において、伝
達比可変機構を駆動するためにステッピングモータが用
いられ、該ステッピングモータとステアリングハンドル
とを共働させて車輪舵角を変化させるシステムが採用さ
れている場合、ステッピングモータをオープンループで
制御すると、車輪の最大切角では負荷が急増するために
、いわゆるモータ脱調が発生しやすくなり、その後のモ
ータ制御に支障が生じるという問題があつた。

（発明の目的）本発明は上記問題を解決するためになされたもので、上
記のようなシステムが採用されているステアリング装置
において、モータ税調を未然に防止することを目的とす
るものである。

（発明の構成）このため本発明は、第１図に発明構成図を示すように、
ステアリングハンドルＡの操舵に応じて車輪Ｂを転舵さ
せる操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角と車輪舵角の伝
達比を変化させる伝達圧可変手段Ｃが介設された自動車
のステアリング装置であって、上記車輪Ｂの最大切角付
近を検出する手段りと、該検出手段りの検出信号で上記
伝達比可変手段駆動用モータの駆動を停止させる制御手
段Ｅが設けられていることを特徴とするものである。

（発明の効巣）本発明によれば、車輪の最大切角付近を検出手段で検出
すると、制御手段により、伝達比可変手段駆動用モータ
の駆動を停止させるようにしたものであるから、最大切
角付近から最大切角までの間はモータはロックされ、ス
テアリングハンドルの操舵のみで車輪が転舵されること
になるので、モータ税調が発生しなくなり、その後のモ
ータ制御に支障が生じるのを未然に防止できるようにな
る。

また、モータロックに伴う発熱も防止でき、モータの耐
久性も向上するようになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面について詳細に説明す
る。

第２図に示すように、ステアリング装置１は、ステアリ
ングハンドル２と、該ハンドル２の回転がハンドル軸３
及び中間軸４を介して入力されるステアリングギヤ装置
５と、該ギヤ装置５の出力により左右の操舵用車輪６．
６を転舵させるピットマンアーム７やタイロッド８等で
なるリンク機構９とで構成されている。

上記ハンドル軸３と中間軸４との間には、ステアリング
ハンドル２の回転角（ハンドル舵角：θｈ）と車輪６．
６の転舵角（車輪舵角：θＷ）の比（伝達比：Ｒ＝θｈ
／θＷ）を変化させる伝達圧可変装置１０が設けられて
いる。

そして、この伝達圧可変装置１０を制御するコントロー
ラ１１が備えられ、このコントローラ１１には、当該自
動車の車速を検出する車速センサ１２からの車速Ｖを示
す信号Ｓ１と、上記ステアリングハンドル２の舵角θｈ
を検出するハンドル舵角センサ１３からの信号Ｓ、とが
入力されるようになっている。

上記伝達圧可変装置ｌＯは、第３図〜第５図に詳細に示
すように、上記中間軸４と同一軸線上に対向配置された
入力軸１４を有し、該入力軸１４に、上記ハンドル軸３
の回転が一対の入力ギヤ１５．１６を介して入力される
ようになっている。

この入力軸１４と上記中間軸４との間には遊星歯車機構
１７が介設されていて、この遊星歯車機構１７は、入力
軸１４上に固着されたサンギヤ１８と、該サンギヤ１８
上に配置された複数のピニオンギヤ１９・・・１９と、
これらのピニオンギヤ１９・・・１９の外側に配置され
且つ上記中間軸４に固着されたリングギヤ２０と、入力
軸１４上に相対回転自在に嵌合支持されて、ビニオンシ
ャフト２１・・・２１を介して上記各ピニオンギヤ１９
・・・１９を支持するキャリヤ２２とで構成されている
。

該キャリヤ２２には一体的にセクタギヤ２３が設けられ
、該セクタギヤ２３にステッピングモータ２４の回転軸
２４ａに固着されたピニオンギヤ２５が噛み合されてい
る。

そして、ステアリングハンドル２の操舵時に、上記ステ
ッピングモータ２４がコントローラ１１からの駆動信号
Ｓ３に応じて回転駆動されることにより、遊星歯車機構
１７においてはサンギヤ１８がハンドル舵角θｈに対応
する量だけ回転されると同時に、キャリヤ２２がステッ
ピングモータ２４の回転に応じて回転され、これにより
車輪舵角θＷに対応するリングギヤ２０ないし中間軸４
の回転量が増減されて、上記車輪舵角θ１に対するハン
ドル舵角θｈの伝達比Ｒが可変制御されるようになって
いる。

一方、上記のようにして伝達比を可変制御するコントロ
ーラ１１は、第６図に示すように、上記車速センサ１２
からの信号Ｓ１と、ハンドル舵角センサ１３からの信号
Ｓ、とが入力される制御量演算部２６と、該演算部２６
で得られた演算値に応じた駆動信号を発生させる駆動信
号発生部２７とを有し、該信号発生部２７から出力され
る信号Ｓ３が駆動信号として上記ステッピングモータ２
４に印加されると共に、該モータ２４の回転量はモータ
回転角センサ２８により検出され、フィードバック信号
Ｓ４として上記駆動信号発生部２７にフィードバックさ
れるようになっている。

ここで、上記制御量演算部２６は、車速センサ１２から
の信号Ｓ、が示す車速■に応じて車輪舵角θ實に対する
ハンドル舵角の伝達比Ｒを予め定められた特性に基づい
て設定すると共に、この伝達比Ｒと上記ハンドル舵角θ
ｈとから車輪舵角θＷを演算し、この車輪舵角θＷとな
るように駆動信号発生部２７を介してステッピングモー
タ２４に駆動信号Ｓ、を出力する。

この場合、上記車速Ｖに対する伝達比Ｒの特性は、車速
■が大きくなるに従って伝達比Ｒが高くなるように設定
されている（第８図参照）。これにより、高速走行時に
は伝達比Ｒが高くなって車輪６が切れにくいために、良
好な走行安定性が得られると共に、低速走行時には伝達
比Ｒが低くなって車輪６が切れやすいために、車庫入れ
が容易になる等、操縦性が向上することになる。

しかして、上記コントローラ１１の制御量演算部２６に
は、最大切角付近検出センサ３０の検出信号が入力され
るようになっている。

即ち、上記コントローラ１１には、ステッピングモータ
２４とステアリングハンドル２とを共働させて車輪舵角
θＷを変化させるシステムが採用されており、車輪舵角
θＷは、ハンドル舵角θｈとステッピングモータ２４へ
印加されるパルス数により検出されるようになっている
。

そして、第９図に示すように、車輪６の最大切角θＷ付
近までの範囲の舵角θＷ°は、ステッピングモータ２４
とステアリングハンドル２とが共働して車輪舵角を変化
させるように制御されるが、該舵角θＷ゛と最大切角θ
Ｗまでの範囲の舵角θＷ”はステアリングハンドル２の
みで車輪舵角を変化させるように制御される。

具体的には、第７図のフローチャートに示スように、ス
テップＳｔで制御量演算部２６にステッピングモータ２
４の駆動量が読込まれ、ステップＳ２で上記最大切角付
近検出センサ３０からの検出信号で最大切角付近か否か
を判断し、ＮＯであればステップＳ３でステッピングモ
ータ２４を駆動する。

これによりステッピングモータ２４とステアリングハン
ドル２とが共働して車輪舵角を変化させるように制御さ
れる。

一方、ステップＳ２でＹＥＳであれば、ステップＳ４で
ステッピングモータ２４の駆動を停止する（モータロッ
ク）。

これにより、最大切角付近の舵角θＷ°と最大切角θＷ
までの範囲ではステッピングモータ２４はロックされる
ので、この範囲はステアリングハンドル２の操舵のみで
車輪舵角が変化されることになる。

したがって、ステッピングモータ２４には最大切角での
過重な負荷が作用しないのでモータ脱調が発生しなくな
り、その後のモータ制御に支障が生じなくなるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図はステアリング装置の
斜視図、第３図は伝達圧可変装置の拡大縦断側面図、第
４図は第３図の１−１線断面図、第５図は第３図の■−
■線断面図、第６図はコントローラの構成を示すブロッ
ク図、第７図はコントローラによる制御の特性図、第８
図は伝達比マツプを示す図、第９図は車輪舵角を示す図
である。１・・・ステアリング装置、２・・・ステアリングハン
ドル（Ａ）、６・・・車輪（Ｂ）、１０・・・伝達圧可
変手段（Ｃ）、１１・・・コントローラ、１２・・・車
速センサ、１３・・・ハンドル舵角センサ、２６・・・
制御量演算１ｔｓ（Ｅ　：制御手段）、３０・・・最大
切角付近検出センサ（Ｄ）、θｈ・・・ハンドル舵角、
θ豐・・・車輪舵角、Ｒ・・・伝達比、■・・・車速。特許出願人′　　　マツダ株式会社代理人　弁理士　　青白　葆　　ほか２名第５：Ａ笥６０群７Ｔ第８面中速（Ｖ）第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステアリングハンドルの操舵に応じて車輪を転舵
させる操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角と車輪舵角の
伝達比を変化させる伝達比可変手段が介設された自動車
のステアリング装置であって、上記車輪の最大切角付近
を検出する手段と、該検出手段の検出信号で上記伝達比
可変手段駆動用モータの駆動を停止させる制御手段とが
設けられていることを特徴とする自動車のステアリング
装置。