JPS63227470A

JPS63227470A - 自動車のステアリング装置

Info

Publication number: JPS63227470A
Application number: JP62064975A
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

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車速に応じて変化させるようにし
た車速感応型の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ビニオン等のステ
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車
速感応型のステアリング装置が提案されている。

ところで、上記のような車速感応型のステアリング装置
においては、車速が大きくなるに従って伝達比が高くな
るように伝達比特性が予め定められているが（以下、基
準伝達比特性という。）、急加・減速時でも同じ基準伝
達比特性であれば、特に急減速時には、ハンドル舵角を
変化させると、伝達比が低くなる（車輪が切れやすい）
ために、いわゆる巻き込み（車輪が予想以上に切れる）
が発生するという問題があった。

（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、車
速の過渡状聾、特に減速時の巻き込みを未然に防止する
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
達比を車速センサＣの出力信号に応じて変化させる伝達
圧可変手段りが介設された自動車のステアリング装［Ｕ
であって、車速が大きくなるに従って伝達比が高くなる
ように予め定められた基準伝達比特性を、車両の加速度
または減速度に応じた伝達比特性に変更する制御手段Ｅ
ｈＪｔａけられていることを特徴とするものである。

（発明の効果）本発明によれば、車速感応型の伝達圧可変式ステアリン
グ装置において、制御手段により、基準伝達比特性を、
車両の加速度または減速度に応じた伝達比特性に変更す
るようにしたものであるから、急加速中は基準伝達比特
性よりも伝達比を高くできる、つまり車輪を切れにくく
できるために走行安定性が向上する一方、急減速中も括
？ＩＱ伝達比特性よりも伝達比を高くできる、つまり車
輪が切れにくい方向に制御できるので、いわゆる巻き込
みの発生が未然に防止され、走行安定性が向上するよう
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ｌ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ｇＬ５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■を示
す信号Ｓｌ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Ｓｔとが
入力されるようになっている。

上記伝達圧可変装置１１０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、ピニオンシ
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Ｏｗ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θＷ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！３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Ｓ、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Ｓｌが示す車速Ｖに応じて車輪舵角ＯＷ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Ｏｗ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、を出力ずろ。

この場合、上記車速■に対する伝達比Ｒの特性は、車速
Ｖが大きくなるに従って伝達比ＩＮが高くなるように設
定されている（第８図の基準伝達比ａ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には、以上の構成に加
えて、前後Ｇ検出部３２が設けられている。

そして、この前後Ｇ検出部３２が車速データや加速度セ
ンサからの信号に基づいて急加速時や急減速時の前後方
向のＧ（加速度、減速度）を検出した時に、上記制御量
演算部２６が、該演算部２６に記憶されている第８図に
示すような伝達比マツプから加速度または減速度に応じ
た伝達比（データ）ｂ、ｃを読出して、基準伝達比ａよ
りもシフトアップされた伝達比す、ｃに基づく駆動信号
Ｓ、を上記ステッピングモータ２４に印加するようにな
る。

すなわち、基準伝達比ａを前後方向のＧに応じた伝達比
す、ｃにオフセットさせるのである。

次に、急加・減速中の前後Ｇ検出部３２と制御量演算部
２６の動作を、第７図に示すフローチャートに従って説
明する。

まず、ステップＳｌで、前後Ｇを浸み込み、ステップＳ
２で前後Ｇに応じた伝達比ａ、ｂ、ｃを伝達比マツプ（
第８図参照）から読出し、ステップＳ３で、車速Ｖによ
って伝達比を決定し、ステップＳ４で、このデータに基
づく駆動信号Ｓ、でステッピングモータ２４を駆動制御
する。

これにより、急加速中は、加速度（後方向）Ｇが大きく
なるので、基準伝達比ａよりも伝達比が高くなる、つま
り車輪６が切れにくいために走行安定性が向上する。

一方、急減速中は、減速度（前方向）Ｇが大きくなるの
で、基準伝達比ａよりも伝達比が高くなる、つまり、車
輪６が切れにくい方向に制御されることになるので、い
わゆる巻き込みの発生が防止できるのである。

第９図は伝達比マツプの他の例を示し、高速時には伝達
比のオフセット幅が狭くなるようにしたものである。

これにより、高速時の急減速中に伝達比が大きく変わる
と、違和感が生じるうえ走行安定性が悪化するおそれが
あるのが、ある程度減速されてから伝達比が変わること
になるので走行安定性が向上するようになる。

【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■−
ｎ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
図及び第９図は伝達比マツプをそれぞれ示す図である。！・・・ステアリング装置、２・・・ステアリングハン
ドル（Ａ）、６・・・車輪（ｎ）、ｌＯ・・・伝達圧可
変手段（Ｄ）、１１・・・コントローラ、！２・・・車
速センサ（Ｃ）、１３・・・ハンドル舵角センサ、２６
・・・制御量演算部（Ｅ：制御手段）、・３２・・・前
後Ｇ検出部、Ｏｈ・・・ハンドル舵角、θＷ・・・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１０第５図第６図りｔ第７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
伝達比を車速センサの出力信号に応じて変化させる伝達
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、車速が大きくなるに従って伝達比が高くなるように予め
定められた基準伝達比特性を、車両の加速度または減速
度に応じた伝達比特性に変更する制御手段が設けられて
いることを特徴とする自動車のステアリング装置。