JPS63240476A - Steering device for automobile - Google Patents
Steering device for automobileInfo
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- JPS63240476A JPS63240476A JP62075502A JP7550287A JPS63240476A JP S63240476 A JPS63240476 A JP S63240476A JP 62075502 A JP62075502 A JP 62075502A JP 7550287 A JP7550287 A JP 7550287A JP S63240476 A JPS63240476 A JP S63240476A
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Abstract
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及びハンドル舵角に応じて変
化させるようにしたステアリング装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a steering device for an automobile, and particularly to a steering device that changes the transmission ratio between the steering wheel angle and the wheel steering angle depending on the vehicle speed and the steering angle. Regarding improvements.
（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。(Prior Art) In general, a steering device for an automobile displaces a tie rod in the lateral direction via a steering gear device such as a rack and pinion by rotating a steering handle. However, the transmission ratio between the rotation angle of the steering handle (handle steering angle) and the turning angle of the wheels (wheel steering angle) is set constant. is customary.
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。However, for example, when the vehicle is running at high speeds, the transmission ratio (handle steering angle/wheel steering angle) is increased to improve driving stability, and when the vehicle is running at low speeds, the behavior of the vehicle is made agile to provide a good driving feeling. It is desirable to improve maneuverability by lowering the transmission ratio from the viewpoint of making it easier to store the vehicle in a garage or to park it in a garage.
そこで、このような要求に応えるものと１．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。Therefore, there are two things that meet these demands: 1. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-224852 proposes a vehicle speed-sensitive steering device in which the transmission ratio between the steering wheel angle and the wheel steering angle is changed in accordance with the vehicle speed.
一方、車速か大きくなるに従って伝達比か高くなるよう
に予め定められた基準伝達比特性と、該基準伝達比特性
をハンドル舵角に応じて変更する（オフセットさせる）
伝達比特性とが設定されていて、高速走行中の急ハンド
ル時等には、変更伝達比特性により、伝達比を低く設定
（車輪が切れやすい）して、危険を回避できるようにし
だ車速・舵角感応型のステアリング装置も提案されてい
る（特開昭６１−１２２０７７号公報参照）。On the other hand, there is a predetermined standard transmission ratio characteristic such that the transmission ratio increases as the vehicle speed increases, and the standard transmission ratio characteristic is changed (offset) according to the steering angle.
The transmission ratio characteristic is set to change the transmission ratio when turning suddenly while driving at high speed, etc., so that the transmission ratio is set lower (the wheels tend to cut easily) and the vehicle speed is lowered to avoid danger. A steering angle-sensitive steering device has also been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 122077/1983).
ところで、上記後者のような車速・舵角感応型のステア
リング装置においては、低速時の変更伝達比特性のオフ
セット値は高速時に比へて大きく設定されるのが通常で
あったから、特に低速時の車庫入れなどにおいてハンド
ルを大きく切った場合、伝達比が急激に変わるので、フ
ィーリングが低下するという問題があった。By the way, in the latter type of steering device that is sensitive to vehicle speed and steering angle, the offset value of the changing transmission ratio characteristic at low speeds is usually set to be larger than that at high speeds. When the steering wheel is turned sharply, such as when parking the vehicle, the transmission ratio changes rapidly, causing a problem in which the feeling deteriorates.
（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、特
に低速時にハンドルを大きく切ったときの伝達比の急変
を未然に防止することを目的とするものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and particularly aims to prevent sudden changes in the transmission ratio when the steering wheel is turned significantly at low speeds.
（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１こ応じて車輪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及びハンドル舵角センサＤの出力
信号に応じて変化させろ伝達化可変手段Ｅが介設された
自動車のステアリング装置であって、車速か大きくなる
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
達比特性と、該基準伝達比特性をハンドル舵角に応じて
変更する伝達比特性とが設定されていて、基準伝達比特
性からの変更伝達比特性のオフセット値を車速に応じて
変更する制御手段Ｆが設けられていることを特徴とする
ものである。(Structure of the Invention) Therefore, the present invention has the following features, as shown in FIG.
Change the transmission ratio between the steering wheel angle and the wheel steering angle in accordance with the output signals of the vehicle speed sensor C and the steering wheel angle sensor D during the steering force transmission path that steers the wheels B in response to the steering wheel A. This is a steering device for an automobile in which a variable transmission means E is provided, which has a predetermined standard transmission ratio characteristic such that the transmission ratio increases as the vehicle speed increases, and the standard transmission ratio characteristic is applied to the steering angle of the steering wheel. A transmission ratio characteristic that is changed according to the vehicle speed is set, and a control means F is provided that changes an offset value of the changed transmission ratio characteristic from the reference transmission ratio characteristic according to the vehicle speed. .
（発明の効果）
本発明によれば、車速・舵角感応型の伝達化可変式ステ
アリング装置において、制御手段により、基Ｑ伝達比特
性からの変更伝達比特性のオフセット値を車速に応じて
変更するようにしたものであるから、低速時の変更伝達
比特性のオフセット値を高速時に比べて小さく設定する
ことができ、高速時の急ハンドル時には伝達比が低く（
車輪か切れやすい）なり、危険回避が容易になる一方、
低速時にはオフセット値が小さいから、車庫入れな七゛
でハンドルを大きく切った場合でも伝達比が急変し、な
いので、フィーリングが向上するようになる。(Effects of the Invention) According to the present invention, in the vehicle speed/steering angle sensitive transmission variable steering device, the control means changes the offset value of the modified transmission ratio characteristic from the base Q transmission ratio characteristic according to the vehicle speed. Because it is designed to
The wheels may break easily), making it easier to avoid danger.
Since the offset value is small at low speeds, the transmission ratio will not change suddenly even if you turn the steering wheel sharply when the car is in the garage, which improves the feeling.
（実在例）
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。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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を介して人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。As shown in FIG. 2, the steering device 1 includes a steering wheel 2, and a steering wheel shaft 3 that rotates the steering wheel 2.
and a steering gear device 5 that is manually operated via the intermediate shaft 4, and left and right steering wheels 6,
The link mechanism 9 includes a pitman arm 7, a tie rod 8, etc. that steers the steering wheel 6.
上記ハンドルＮｉ３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＝θ
ｈ／θＷ）を変化させる伝達圧可変装置ＩＯが設けられ
ている。Between the steering wheel Ni3 and the intermediate shaft 4, there is a rotation angle of the steering handle 2 (handle steering angle: θh) and a wheel 6.
．． 6 steering angle (wheel steering angle; θW) (transmission ratio: R=θ
A transmission pressure variable device IO for changing the transmission pressure (h/θW) is provided.
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Ｓ、と、上記ステアリングハンドル２の舵角θｈ
を検出するハンドノ【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。A controller 11 is provided to control the variable transmission pressure device 10, and the controller 11 receives a signal S indicating the vehicle speed V from a vehicle speed sensor 12 that detects the vehicle speed of the vehicle, and a signal S indicating the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 12 that detects the vehicle speed of the vehicle. angle θh
A signal S from the steering angle sensor 13 is input to detect the steering angle.
上記伝達圧可変装置１０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、該人力軸１４に、上記ハンドル軸３
の回転が一対の入力ギヤ１５．１６を介して人力される
ようになっている。As shown in detail in FIGS. 3 to 5, the transmission pressure variable device 10 has an input shaft 14 disposed on the same axis as the intermediate shaft 4 and facing the handle. Axis 3
The rotation of the motor is controlled manually through a pair of input gears 15 and 16.
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、人力
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
。A planetary gear mechanism 17 is interposed between the input shaft 14 and the intermediate shaft 4, and the planetary gear mechanism 17 includes a sun gear 18 fixed on the human power shaft 14,
A plurality of pinion gears 19...19 arranged above,
A ring gear 20 is disposed outside these pinion gears 19...19 and is fixed to the intermediate shaft 4, and is fitted and supported on the input shaft 14 so as to be relatively rotatable, and is connected to the ring gear 20 via the pinion shafts 21...21. Each of the above pinion gears 19
. . 19 and a carrier 22 supporting the carriers 19.
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。A sector gear 23 is integrally provided on the carrier 22, and a pinion gear 25 fixed to a rotating shaft 24a of a stepping motor 24 is meshed with the sector gear 23.
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
Ｓ、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。When the steering wheel 2 is turned, the stepping motor 24 is rotationally driven in accordance with the drive signal S from the controller 11, so that in the planetary gear mechanism 17, the sun gear 18 is rotated by an amount corresponding to the steering wheel steering angle θh. At the same time as the carrier 22 is rotated, the carrier 22 is rotated in accordance with the rotation of the stepping motor 24, and thereby the ring gear 20 or the intermediate shaft 4 corresponding to the wheel steering angle θW is rotated.
The amount of rotation is increased or decreased, and the transmission ratio R of the steering wheel angle θh to the wheel steering angle θW is variably controlled.
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、とが入力されろ制御量演算部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。On the other hand, the controller 11 that variably controls the transmission ratio as described above is connected to the vehicle speed sensor 12 as shown in FIG.
The signal S1 from the steering wheel angle sensor 13 and the signal S from the steering wheel angle sensor 13 are input to the control amount calculation section 26;
The signal S3 outputted from the signal generating section 27 is used as a driving signal to drive the stepping motor 2.
4, the amount of rotation of the motor 24 is detected by a motor rotation angle sensor 28, and is fed back to the drive signal generator 27 as a feedback signal S4.
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Ｖに応じて車輪舵角θＷ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。Here, the control amount calculation unit 26 sets the transmission ratio R of the steering wheel steering angle to the wheel steering angle θW based on a predetermined characteristic according to the vehicle speed V indicated by the signal S from the vehicle speed sensor 12. , this transmission ratio R and the above steering wheel steering angle θ
A wheel steering angle θW is calculated from the wheel steering angle θW, and a drive signal S is outputted to the stepping motor 24 via the drive signal generating section 27 so that the wheel steering angle θW is obtained.
この場合、上記車速Ｖ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Ｒ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）。In this case, the characteristics of the transmission ratio R with respect to the vehicle speed V are set such that the transmission ratio R increases as the vehicle speed V increases (see reference transmission ratio a in FIG. 8).
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、良好な走行安定性か得られると
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。As a result, when driving at high speeds, the transmission ratio R becomes high and the wheels 6 are difficult to break, so good running stability can be obtained.At the same time, when driving at low speeds, the transmission ratio R becomes low and the wheels 6 are easy to break, so the garage Maneuverability will be improved, such as easier insertion.
また、第８図の基準伝達比ａに対して、該基準伝達比ａ
をハンドル舵角θｈに応じて変更する（オフセットさせ
る）伝達比す、ｃが設定されている。In addition, for the reference transmission ratio a in FIG. 8, the reference transmission ratio a
A transmission ratio c is set to change (offset) according to the steering wheel angle θh.
これにより、高速時の急ハンドル時には伝達比が低く（
車輪が切れやすく）なり、危険回避が容易になる一方、
低速時に車庫入れなどでハンドルを大きく切った場合に
は伝達比が低く（車輪が切れやすく）なり、車庫入れが
容易になる。This results in a lower transmission ratio (
The wheels become more prone to breakage), making it easier to avoid danger.
If you turn the steering wheel significantly to park the vehicle at low speeds, the transmission ratio will be lower (the wheels will easily break), making it easier to park the vehicle.
しかして、低速時の変更伝達比す、ｃのオフセット値は
高速時に比べて小さく設定されている。Therefore, the offset value of the changed transmission ratio c at low speeds is set smaller than at high speeds.
これにより、高速時の急ハンドル時の効果がそのまま維
持されながら、低速時に車庫入れなどでハンドルを大き
く切った場合には、オフセット値が小さいから伝達比す
、ｃが急変しないのでフィーリングが向上するのである
。As a result, while the effect of sudden steering at high speeds is maintained, when the steering wheel is turned sharply at low speeds, such as when pulling into a garage, the offset value is small, so the transmission ratio and c do not change suddenly, improving the feeling. That's what I do.
上記制御量演算部２６の動作を、第７図のフローチャー
トに従って説明すると、まず、ステップＳ１で車速Ｖを
読込み、ステップＳ２で舵角Ｏｈを読込み、ついで、ス
テップＳ３で、伝達比マツプ（第８図参照）からデータ
（伝達比ａ、ｂ、ｃ）を読込み、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。The operation of the control amount calculation section 26 will be explained according to the flowchart in FIG. Data (transmission ratios a, b, c) are read from the data (see figure), and in step S4, a drive signal S based on this data is used to drive the stepping motor 24.
to drive and control.
第９図は伝達比マツプの他の例を示し、低速時には伝達
比ａ、ｂ、ｃのオフセット値をゼロにしたものである。FIG. 9 shows another example of the transmission ratio map, in which the offset values of transmission ratios a, b, and c are set to zero at low speeds.
これにより、低速時には伝達比が固定されるので、伝達
比の変化が全くなくなり、フィーリングがより向上する
。As a result, the transmission ratio is fixed at low speeds, so there is no change in the transmission ratio at all, further improving the feeling.
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Ｉ−Ｉ線断面図、第５図は第３図のＩ［
＝ＩＩ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、第９図は伝達比マツプをそれぞれ示す図である
。
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・・・伝達比可
変手段（Ｅ）、ＩＩ・・・コントローラ、１２・・・車
速センサＣＣ’）、１３・・・ハンドル舵角センサ（Ｄ
）、２６・・・制御量演算ｔ！Ｉ！（Ｆ ：制御手段）
、θｈ・・・ハンドル舵角、θＷ・・・車輪舵角、Ｒ・
・・伝達比、■・・・車速、ａ、ｂ、ｃ・・・伝達比。
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図
第６図
宵７図
第８図
（ｅｈｌ 遠度（Ｖｌ箒９図Fig. 1 is a configuration diagram of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the steering device, Fig. 3 is an enlarged longitudinal sectional side view of the variable transmission pressure device, Fig. 4 is a sectional view taken along line I-I in Fig. 3, Figure 5 shows I[
= II line sectional view, Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the controller, Figure 7 is a characteristic diagram of control by the controller,
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing transmission ratio maps, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steering device, 2... Steering handle (A), 6... Wheel (B), 10... Transmission ratio variable means (E), II... Controller, 12... Vehicle speed sensor CC'), 13... Steering wheel steering angle sensor (D
), 26... Controlled amount calculation t! I! (F: control means)
, θh...Handle steering angle, θW...Wheel steering angle, R・
...Transmission ratio, ■...Vehicle speed, a, b, c...Transmission ratio. Patent Applicant: Mazda Motor Corporation Agent Patent Attorney: Aohaku, Ao, and 2 others Figure 5, Figure 6, Figure 7, Figure 8
Claims (1)
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及びハンドル舵角センサの出力信号
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と、該基準伝達比特性をハン
ドル舵角に応じて変更する伝達比特性とが設定されてい
て、基準伝達比特性からの変更伝達比特性のオフセット
値を車速に応じて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。(1) A transmission ratio that changes the transmission ratio between the steering wheel angle and the wheel steering angle in accordance with the output signals of the vehicle speed sensor and the steering wheel angle sensor during the steering force transmission path that turns the wheels in accordance with the steering of the steering wheel. A steering device for an automobile in which a variable means is provided, which has a predetermined standard transmission ratio characteristic such that the transmission ratio increases as the vehicle speed increases, and changes the standard transmission ratio characteristic according to the steering angle of the steering wheel. What is claimed is: 1. A steering system for a motor vehicle, wherein a transmission ratio characteristic is set, and a control means is provided for changing an offset value of the changed transmission ratio characteristic from a reference transmission ratio characteristic in accordance with vehicle speed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075502A JPS63240476A (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Steering device for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075502A JPS63240476A (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Steering device for automobile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63240476A true JPS63240476A (en) | 1988-10-06 |
Family
ID=13578091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62075502A Pending JPS63240476A (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Steering device for automobile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63240476A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218366A (en) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Mazda Motor Corp | Steering device of automobile |
| JPS6246768A (en) * | 1985-08-24 | 1987-02-28 | Mazda Motor Corp | Steering device for car |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62075502A patent/JPS63240476A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218366A (en) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Mazda Motor Corp | Steering device of automobile |
| JPS6246768A (en) * | 1985-08-24 | 1987-02-28 | Mazda Motor Corp | Steering device for car |
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