JPS63291770A - 電動式パワステアリング装置の制御装置 - Google Patents

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 本発明は電動式パワステアリング装置に関するものであ
る。

従来の技術 自動車において２転舵時のハンドル操作の軽減をはかる
ために、転舵操作時の操舵トルクを検出するトルクセン
サを設け、該トルクセンサにより検出した操舵トルクを
電気量に変換して、該電気量の変化に応じて電動モータ
の出力を可変的に制御し、該電動モータにて操舵トルク
に応じた操舵方向へのパワアシストを行うようにした電
動式パワステアリング装置は既に従来より開発されてい
る（例えば特公昭４５−４１２４６号公報参照）。

発明が解決しようとする問題点 上記のような電動式パワステアリング装置においては、
ステアリングホイール回転角と操向車輪実舵角との比即
ちステアリングギヤ比は一定であり、車速や路面状況等
の走行モードが変化するのに従って該ステアリングギヤ
比で決まる操舵トルクに応じた操舵方向へのパワアシス
トが行われるにすぎないので、据え切り時の操舵トルク
の減少をはかることはできても操舵角を減少させて操舵
の忙しさを解消させたいと言うような人間工学的にきめ
細かい制御を行うことができず、又高速走行時にもパワ
アシスト力を減少させると言ったいわば消極的制御しか
行い得ないと言う問題点を有していた。

本発明はこのような問題点に対処し得る電動式パワステ
アリング装置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、ステアリングホイールの回転操作によりステ
アリングギヤボックスのギア装置を介して操向車輪が転
舵されるようになっているマニュアル系統と、該マニュ
アル系統の転舵トルクに応じて回転駆動し北記マニュア
ル系統の転舵方向に転舵力を補助する電動モータを備え
た電動式パワステアリング装置において、ステアリング
ホイールからステアリングギヤボックスのギヤ装置に至
る操舵系統の途中に無段変速装置を介在させ、該無段変
速装置の変速比を変化させステアリングホイール回転角
と操向車輪実舵角とのステアリング角度比を可変的に制
御し得るよう構成すると共に、速度センサの車速信号が
示す車速がある所定値以下の低車速の場合は上記無段変
速装置の変速比を小とすると共に電動モータによる補助
転舵力を大とし、上記車速が別の所定値以上の高車速の
場合は上記変速比を大とすると共に上記補助転舵力を小
とする出力を発して無段変速装置の変速比制御および電
動モータの駆動制御を行う制御回路を設けたことを特徴
とするものであ゛る。

作　　　用 本発明は上記のような構成を採ることにより、車庫入れ
幅寄せ時のように低速大転舵を要するときに転舵力を増
大させることなくステアリングホイール回転角を減少さ
せて操舵の忙しさを解消することができると共に、走行
安定性を重視する高速走行時にはステアリングホイール
の舵の効きを抑えてステアリングハンドルの切り過ぎ等
を防ぐことができる。

実施例 以下本発明の実施例を付図を参照して説明する。

図において、ｌはステアリングホイール、２はステアリ
ングシャフト、５はピニオンであり、ステアリングホイ
ール１を回転操作するとステアリングシャフト２を介し
てピニオン５が回転し、ステアリングギヤボックス６内
に軸方向にスライド可能なるよう支持されているラック
軸７が軸方向に摺動して転舵が行われるようになってい
る。

８は電動モータ、９は減速器、ｌＯは電動モータ側ピニ
オンであり、電動モータ８は前記ステアリングシャフト
２の舵角および舵力を検出する舵角舵力センサ１１の信
号に基づき制御回路１２からの作動信号によって制御さ
れるようになっており、例えばステアリングホイール１
を右に回転操作するとその舵力を舵角舵力センサ１１が
検出して電動モータ８を右方向に回転させ、減速器９を
介してピニオン１０が右回転してラック軸７を転舵方向
に摺動させ、前記ステアリングホイールｌ側からのマニ
ュアル操作力を電動モータ８側からの入力によって補助
し、マニュアル操作力の軽減をはかるようになっている
。

ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１に
結合された入力シャフト２１と、ステアリングギヤボッ
クス６内に支持されている上記ピニオンギヤ５に結合さ
れた出力シャフト２３と、上記人カシャフ）２１および
出力シャフト２３にユニバーサルジヨイント３．３’を
介して結合された中間シャフト２２とに分割され、入力
シャフト２１の回転は一中間シャフト２２および摩擦車
式無段変速装置４を介して出力シャフト２３に伝達され
るよう構成されている。

摩擦車式無段変速装置４は、互に対向するドーナッツ状
凹面部を有する入力要素４１および出力要素４２と、該
入力要素４１および出力要素４２の両ドーナッツ状凹面
部に当接しながら回動して摩擦伝動を行う複数個の遊星
輪４３とからなり、該遊星輪４３の支持軸の傾斜を変更
することにより摩擦伝動点を移動させてピッチ径を無段
階に変え入力要素４１および出力要素４２間で無段変速
が行われるように構成されている。

上記遊星輪４３の支持軸は、減速比制御用モータ１３の
回転によって減速機構１４ａ、送りねじ機構１４ｂおよ
びリンク機構１４ｃを介してその傾斜が変えられるよう
になっている。

１５は出力シャフト２３の回転角を検出してそれに応じ
た出力角信号を発する出力角センサ、１６は車速を検出
して車速信号を発する速度センサ、１７は摩擦車式無段
変速装置４の変速比を選択する変速比選択スイッチであ
り、前記制御回路１２は上記速度センサ１６の車速信号
のインプットにより該車速信号が示す車速が停止寸前の
低車速たとえば３ＫＩＩ／ｈ以下の場合には減速比制御
用モータ１３を回転駆動させるべき出力を発して摩擦車
式無段変速装置４の変速比を最小にすると共に電動モー
タ８による補助転舵力を大とする出力を発し、又車速信
号が示す車速が高速たとえば８０Ｋｍ／ｈ以上の場合に
は減速比制御用モータ１３を前記低速時とは逆方向に回
転駆動させるべき出力を発して摩擦車式無段変速装置４
の変速比を最大にすると共に電動モータ８による補助転
舵力を小とする出力を発するものである。

尚減速比制御用モータ１３の回転は舵角舵力センサ１１
の舵角信号と出力角センサ１５の出力角信号によってフ
ィードバック制御される。

上記において、車庫入れあるいは幅寄せの場合のような
超低速走行時には摩擦車式無段変速装置４の変速比は最
小になると共に電動モータ８による補助転舵力も大とな
るよう構成されているので転舵力の増加を伴わずに操舵
の忙しさを解消することができ、又高速走行時には摩擦
車式無段変速装置４の変速比に最大になると共に電動モ
ータ８による補助転舵力も小となるよう構成されている
ので適度の手応え間を保持しながら舵の動きを低下させ
切り過ぎ等が起らないようにすることができる。

尚摩擦車式無段変速装置４の変速比を車速によって自動
的に切換える代りに変速比選択スイッチ１７を操作して
自分の好みに合せて変速比を選択するようにしてもよく
、ただしこの場合には速度センサ１６の車速信号に基づ
く摩擦車式無段変速装置４の制御は中止されるよう構成
しておく必要がある。

又摩擦車式無段変速装置４の代りに駆動側プーリと被動
側プーリ間にベルトを掛装して該ベルトによって動力の
伝達が行われるように構成すると共に該駆動側プーリの
幅を上記速度センサ１６の車速条件に応じて変えること
により該プーリの有効径を変え自動的に且つ無段的に変
速比を変えるようにしたベルト式無段変速装置を用いて
もよく、この場合には入力シャフト２１、中間シャフト
２２および出力シャフト２３間に用いられるユニバーサ
ルジヨイント３．３′を省略できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ステアリングホイールの
回転操作によりステアリングギヤボックスのギア装置を
介して操向車輪が転舵されるようになっているマニュア
ル系統と、該マニュアル系統の転舵トルクに応じて回転
駆動し上記マニュアル系統の転舵方向に転舵力を補助す
る電動モータを備えた電動式パワステアリング装置にお
いて、ステアリングホイールからステアリングギヤボッ
クスのギヤ装置に至る操舵系統の途中に無段変速装置を
介在させ、該無段変速装置の変速比を変化させステアリ
ングホイール回転角と操向車輪実舵角とのステアリング
角度比を可変的に制御し得るよう構成すると共に、速度
センサの車速信号が示す車速がある所定値以下の低車速
の場合は上記無段変速装置の変速比を小とすると共に電
動モータによる補助転舵力を大とし、上記車速が別の所
定値以上の高車速の場合は上記変速比を大とすると共に
上記補助転舵力を小とする出力を発して無段変速装置の
変速比制御および電動モータの駆動制御を行う制御回路
を設けたことにより、車庫入れあるいは幅寄せ時のよう
に低速でしかも大転舵を必要とするときに転舵力を増大
させることなしにステアリングホイール回転角を減少さ
せて操舵の忙しさを解消できると共に、走行安定性を重
視する高速走行時にはステアリングホイールの舵の効き
を抑えてステアリングホイールの切り過ぎを防ぐことが
できるなど人間工学的に見てきめ細かい制御を行い得る
もので実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の一実施例を示す制御系統図である。 ｌ・・・ステアリングホイール、２・・・ステアリング
シャフト、４・・・摩擦車式無段変速装置、５・・・ビ
ニオン、６・・・ステアリングギヤボックス、７・・・
ラック軸、８・・・電動モータ、９・・・減速器、ｌＯ
・・・電動モータ側ビニオン、１１・・・舵角舵力セン
サ、１２・・・制御回路、１３・・・減速比制御用モー
タ、１５・・・出力角センサ、１６・・・速度センサ、
１７・・・変速比選択スイッチ。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリングホイールの回転操作によりステアリングギ
   ヤボックスのギア装置を介して操向車輪が転舵されるよ
   うになっているマニュアル系統と、該マニュアル系統の
   転舵トルクに応じて回転駆動し上記マニュアル系統の転
   舵方向に転舵力を補助する電動モータを備えた電動式パ
   ワステアリング装置において、ステアリングホイールか
   らステアリングギヤボックスのギヤ装置に至る操舵系統
   の途中に無段変速装置を介在させ、該無段変速装置の変
   速比を変化させステアリングホイール回転角と操向車輪
   実舵角とのステアリング角度比を可変的に制御し得るよ
   う構成すると共に、速度センサの車速信号が示す車速が
   ある所定値以下の低車速の場合は上記無段変速装置の変
   速比を小とすると共に電動モータによる補助転舵力を大
   とし、上記車速が別の所定値以上の高車速の場合は上記
   変速比を大とすると共に上記補助転舵力を小とする出力
   を発して無段変速装置の変速比制御および電動モータの
   駆動制御を行う制御回路を設けたことを特徴とする電動
   式パワステアリング装置の制御装置。