JP2803468B2 - ４輪操舵装置 - Google Patents
４輪操舵装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パワーステアリング
を備えた４輪操舵装置に関する。
を備えた４輪操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワーステアリング装置は、従来大型自
動車などに装着されていたが、ステアリングハンドルの
操作性が良いことなどから、近年小型自動車にも当然の
ように装着されるようになってきている。このパワース
テアリング装置は、ステアリングハンドルの回転操作に
より駆動されるタイロッドに、油圧シリンダによる駆動
力を補助的に加えて、前輪の操舵を軽快かつ敏速にでき
るようにしたものである。例えば、この油圧シリンダ
は、電動モータ駆動式の油圧ポンプからの油圧で駆動可
能とされている。
動車などに装着されていたが、ステアリングハンドルの
操作性が良いことなどから、近年小型自動車にも当然の
ように装着されるようになってきている。このパワース
テアリング装置は、ステアリングハンドルの回転操作に
より駆動されるタイロッドに、油圧シリンダによる駆動
力を補助的に加えて、前輪の操舵を軽快かつ敏速にでき
るようにしたものである。例えば、この油圧シリンダ
は、電動モータ駆動式の油圧ポンプからの油圧で駆動可
能とされている。
【０００３】一方、４輪操舵装置は、前輪の操舵角や車
速等に応じて、後輪に前輪と同相または逆相の操舵を与
えて、高速走行時における車線変更の安定性を向上させ
たり、或いは、狭い脇道などへの進入または狭い場所で
の旋回などの性能を向上させるものである。例えば、後
輪の操舵は、パワーシリンダにより行われて、このパワ
ーシリンダは、電動モータ駆動式の油圧ポンプからの油
圧で駆動可能となっている。この油圧ポンプは、前輪
側、即ち、パワーステアリング装置用の油圧ポンプとは
別に設けられている。
速等に応じて、後輪に前輪と同相または逆相の操舵を与
えて、高速走行時における車線変更の安定性を向上させ
たり、或いは、狭い脇道などへの進入または狭い場所で
の旋回などの性能を向上させるものである。例えば、後
輪の操舵は、パワーシリンダにより行われて、このパワ
ーシリンダは、電動モータ駆動式の油圧ポンプからの油
圧で駆動可能となっている。この油圧ポンプは、前輪
側、即ち、パワーステアリング装置用の油圧ポンプとは
別に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パワーステ
アリング装置を備えた４輪操舵装置において、前輪また
は後輪が許容最大操舵角となると、油圧シリンダまたは
パワーシリンダに供給できる油圧が限界となる。それで
も、油圧ポンプは油圧を供給しようとするため、油圧ポ
ンプに負荷がかかり、更に、この油圧ポンプを駆動して
いる電動モータにも負荷がかかって、電動モータの供給
電流が増加する。
アリング装置を備えた４輪操舵装置において、前輪また
は後輪が許容最大操舵角となると、油圧シリンダまたは
パワーシリンダに供給できる油圧が限界となる。それで
も、油圧ポンプは油圧を供給しようとするため、油圧ポ
ンプに負荷がかかり、更に、この油圧ポンプを駆動して
いる電動モータにも負荷がかかって、電動モータの供給
電流が増加する。
【０００５】特に、車両が停車している状態で前輪を据
え切りしたりあるいは極低速走行状態で前輪の操舵を大
きく行った場合には、前輪及び後輪が共に許容最大舵角
となる場合が多く、この場合には、前輪側及び後輪側の
２つの電動モータの供給電流が共に増加することになる
ので、これら電動モータへの供給電流の総和はかなり大
きなものとなる。しかも、前記状態の場合には、エンジ
ンの回転数が低いから、オルタネータの発電量も少な
く、オルタネータ及びエンジンの負荷が増大して好まし
くない。
え切りしたりあるいは極低速走行状態で前輪の操舵を大
きく行った場合には、前輪及び後輪が共に許容最大舵角
となる場合が多く、この場合には、前輪側及び後輪側の
２つの電動モータの供給電流が共に増加することになる
ので、これら電動モータへの供給電流の総和はかなり大
きなものとなる。しかも、前記状態の場合には、エンジ
ンの回転数が低いから、オルタネータの発電量も少な
く、オルタネータ及びエンジンの負荷が増大して好まし
くない。
【０００６】この発明は、上述した問題点を考慮してな
され、その目的は、前輪及び後輪の操舵角が最大となっ
た場合でも、オルタネータ及びエンジンの負荷の増大を
防止する４輪操舵装置を提供することにある。
され、その目的は、前輪及び後輪の操舵角が最大となっ
た場合でも、オルタネータ及びエンジンの負荷の増大を
防止する４輪操舵装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、上記
目的を達成するために、４輪操舵装置は、前輪の操舵力
を補助するパワーステアリング装置と、パワーステアリ
ング装置に液圧を供給する電動モータ駆動式の第１液圧
ポンプと、後輪を操舵させるパワーシリンダと、パワー
シリンダに液圧を供給する電動モータ駆動式の第２液圧
ポンプと、前輪及び後輪の操舵角が許容最大操舵角にあ
るか否か検出する検出手段と、この検出手段により、前
輪若しくは後輪の実操舵角の許容最大操舵角に達する状
況にあるとき、対応する液圧ポンプにおける電動モータ
の供給電流を制限する手段を備えている。
目的を達成するために、４輪操舵装置は、前輪の操舵力
を補助するパワーステアリング装置と、パワーステアリ
ング装置に液圧を供給する電動モータ駆動式の第１液圧
ポンプと、後輪を操舵させるパワーシリンダと、パワー
シリンダに液圧を供給する電動モータ駆動式の第２液圧
ポンプと、前輪及び後輪の操舵角が許容最大操舵角にあ
るか否か検出する検出手段と、この検出手段により、前
輪若しくは後輪の実操舵角の許容最大操舵角に達する状
況にあるとき、対応する液圧ポンプにおける電動モータ
の供給電流を制限する手段を備えている。
【０００８】
【作用】前記検出手段により、前輪及び後輪が許容最大
操舵角になったことが検出される。この検出結果に基づ
いて、前輪若しくは後輪の操舵に対応する液圧ポンプの
電動モータの供給電流が制限される。
操舵角になったことが検出される。この検出結果に基づ
いて、前輪若しくは後輪の操舵に対応する液圧ポンプの
電動モータの供給電流が制限される。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、４輪操舵
装置（４ＷＳ）は、主に前輪の操舵機構、後輪の操舵機
構、コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１０及び各センサ
により構成されている。
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、４輪操舵
装置（４ＷＳ）は、主に前輪の操舵機構、後輪の操舵機
構、コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１０及び各センサ
により構成されている。
【００１０】前輪の操舵機構は、油圧シリンダからなる
パワーステアリング１１を備えており、このパワーステ
アリング１１の両ピストンロッド１２は前輪を支持して
いるナックルアーム１３，１３にそれぞれ接続されてい
る。パワーステアリング１１は、その内部に一対の圧力
室１４，１５を有しており、これら圧力室１４，１５
は、操舵バルブ１６を介して電動駆動式の第１油圧ポン
プ１７及びオイルリザーバ１８に接続されている。第１
油圧ポンプ１７は、第１ＤＣモータ１９により駆動可能
となっており、この第１ＤＣモータ１９は、第１ドライ
バユニット２０を介してコントロールユニット１０に接
続されている。
パワーステアリング１１を備えており、このパワーステ
アリング１１の両ピストンロッド１２は前輪を支持して
いるナックルアーム１３，１３にそれぞれ接続されてい
る。パワーステアリング１１は、その内部に一対の圧力
室１４，１５を有しており、これら圧力室１４，１５
は、操舵バルブ１６を介して電動駆動式の第１油圧ポン
プ１７及びオイルリザーバ１８に接続されている。第１
油圧ポンプ１７は、第１ＤＣモータ１９により駆動可能
となっており、この第１ＤＣモータ１９は、第１ドライ
バユニット２０を介してコントロールユニット１０に接
続されている。
【００１１】第１ドライバユニット２０は、コントロー
ラユニット１０により電気的にチョッパ制御されてお
り、従って、コントローラ１０は車両のＤＣ電源２５
（オルタネータ及びバッテリ）から第１ＤＣモータ１９
への供給電流を制御している。操舵バルブ１６は、４ポ
ート３位置の絞り付き方向切換え弁から構成されてお
り、ステアリングコラムに内蔵されている。この操舵バ
ルブ１６は、ステアリングハンドル２２が操作されたと
き、その方向に対応した一方の圧力室を第１油圧ポンプ
１７側に接続して、この圧力室に油圧を供給し、他方の
圧力室はオイルリザーバ１８側に接続するように切り換
え作動される。従って、ステアリングハンドル２２の操
作に伴い、パワーステアリング１１が作動することで、
その操作力が助けられることになる。
ラユニット１０により電気的にチョッパ制御されてお
り、従って、コントローラ１０は車両のＤＣ電源２５
（オルタネータ及びバッテリ）から第１ＤＣモータ１９
への供給電流を制御している。操舵バルブ１６は、４ポ
ート３位置の絞り付き方向切換え弁から構成されてお
り、ステアリングコラムに内蔵されている。この操舵バ
ルブ１６は、ステアリングハンドル２２が操作されたと
き、その方向に対応した一方の圧力室を第１油圧ポンプ
１７側に接続して、この圧力室に油圧を供給し、他方の
圧力室はオイルリザーバ１８側に接続するように切り換
え作動される。従って、ステアリングハンドル２２の操
作に伴い、パワーステアリング１１が作動することで、
その操作力が助けられることになる。
【００１２】後輪の操舵機構は、両ロッド式のパワーシ
リンダ３０及びリヤロック装置等を備えている。パワー
シリンダ３０の両ピストンロッド３１は後輪を支持して
いるナックルアーム３２，３２にそれぞれ接続されてい
る。パワーシリンダ３０は、その内部に一対の圧力室３
３，３４を有しており、これら圧力室３３，３４は、舵
角制御バルブ３７を介して油路制御バルブ３８及びオイ
ルリザーバ１８に接続されている。圧力室３３，３４の
内部には一対のセンタスプリング３５，３６がそれぞれ
配設されており、これらセンタスプリング３５，３６
は、圧力室３３，３４に油圧が供給されないとき、即
ち、後輪の操舵が行われていないとき、後輪を中立位置
（後輪の操舵角がゼロの状態）に維持する。この時、リ
アロック装置が働き、パワーシリンダはその中立位置に
固定される。
リンダ３０及びリヤロック装置等を備えている。パワー
シリンダ３０の両ピストンロッド３１は後輪を支持して
いるナックルアーム３２，３２にそれぞれ接続されてい
る。パワーシリンダ３０は、その内部に一対の圧力室３
３，３４を有しており、これら圧力室３３，３４は、舵
角制御バルブ３７を介して油路制御バルブ３８及びオイ
ルリザーバ１８に接続されている。圧力室３３，３４の
内部には一対のセンタスプリング３５，３６がそれぞれ
配設されており、これらセンタスプリング３５，３６
は、圧力室３３，３４に油圧が供給されないとき、即
ち、後輪の操舵が行われていないとき、後輪を中立位置
（後輪の操舵角がゼロの状態）に維持する。この時、リ
アロック装置が働き、パワーシリンダはその中立位置に
固定される。
【００１３】舵角制御バルブ３７は、図１に示すよう
に、電磁駆動式の４ポート３位置の方向切換え弁から構
成されており、コントロールユニット１０から電気信号
が供給されて、その方向が切り換えられる。油路制御バ
ルブ３８もまた、図１に示すように、電磁駆動式の４ポ
ート３位置の方向切換え弁から構成されており、コント
ロールユニット１０から電気信号が供給されて、その方
向が切り換えられる。油路制御バルブ３８には、アキュ
ムレータ４２が接続されており、このアキュムレータ４
２と油路制御バルブ３８との間の油路には、圧力センサ
４３が設けられている。圧力センサ４３は、アキュムレ
ータ４２に畜圧されている油圧を検出し、そのセンサ信
号をコントロールユニット１０に供給している。
に、電磁駆動式の４ポート３位置の方向切換え弁から構
成されており、コントロールユニット１０から電気信号
が供給されて、その方向が切り換えられる。油路制御バ
ルブ３８もまた、図１に示すように、電磁駆動式の４ポ
ート３位置の方向切換え弁から構成されており、コント
ロールユニット１０から電気信号が供給されて、その方
向が切り換えられる。油路制御バルブ３８には、アキュ
ムレータ４２が接続されており、このアキュムレータ４
２と油路制御バルブ３８との間の油路には、圧力センサ
４３が設けられている。圧力センサ４３は、アキュムレ
ータ４２に畜圧されている油圧を検出し、そのセンサ信
号をコントロールユニット１０に供給している。
【００１４】更に、油路制御バルブ３８からは油路４
４，４５が延びており、これら油路４４、４５は途中で
合流接続され、途中逆止弁４７を介して電動駆動式の第
２油圧ポンプ４０に接続されている。油路４４には、逆
止弁４６が介挿されている。第２油圧ポンプ４０は、第
２ＤＣモータ４１により駆動されており、この第２ＤＣ
モータ４１は、第２ドライバユニット２１を介してコン
トロールユニット１０に接続されている。
４，４５が延びており、これら油路４４、４５は途中で
合流接続され、途中逆止弁４７を介して電動駆動式の第
２油圧ポンプ４０に接続されている。油路４４には、逆
止弁４６が介挿されている。第２油圧ポンプ４０は、第
２ＤＣモータ４１により駆動されており、この第２ＤＣ
モータ４１は、第２ドライバユニット２１を介してコン
トロールユニット１０に接続されている。
【００１５】第２ドライバユニット２１は、コントロー
ラユニット１０に電気的にチョッパ制御され、従って、
コントローラユニット１０は車両のＤＣ電源２５から第
２ＤＣモータ４１への供給電流を制御する。一方、コン
トロールユニット１０は、マイクロコンピュータ等から
なっており、コントロールユニット１０には、前記圧力
センサ４３に加え、各種のセンサやスイッチが接続され
ている。即ち、コントロールユニット１０には、ハンド
ル角センサ５０、車速センサ５１、圧力センサ４３、イ
グニションキースイッチ５２及びモードスイッチ５３が
それぞれ電気的に接続されている。
ラユニット１０に電気的にチョッパ制御され、従って、
コントローラユニット１０は車両のＤＣ電源２５から第
２ＤＣモータ４１への供給電流を制御する。一方、コン
トロールユニット１０は、マイクロコンピュータ等から
なっており、コントロールユニット１０には、前記圧力
センサ４３に加え、各種のセンサやスイッチが接続され
ている。即ち、コントロールユニット１０には、ハンド
ル角センサ５０、車速センサ５１、圧力センサ４３、イ
グニションキースイッチ５２及びモードスイッチ５３が
それぞれ電気的に接続されている。
【００１６】ハンドル角センサ５０は、ステアリングコ
ラム内に配設されており、ハンドル角θH を検出して、
そのセンサ信号をコントロールユニット１０に供給す
る。車速センサ５１は、スピードメータユニット（図示
しない）の例えば回路内に組み込まれており、そのセン
サ信号をコントロールユニット１０に供給する。イグニ
ションキースイッチ５２は、エンジンが駆動された状態
にあるとき、オン信号をコントロールユニット１０に供
給し、これに対し、エンジンが停止した状態にあるとき
には、オフ信号をコントロールユニット１０に供給す
る。
ラム内に配設されており、ハンドル角θH を検出して、
そのセンサ信号をコントロールユニット１０に供給す
る。車速センサ５１は、スピードメータユニット（図示
しない）の例えば回路内に組み込まれており、そのセン
サ信号をコントロールユニット１０に供給する。イグニ
ションキースイッチ５２は、エンジンが駆動された状態
にあるとき、オン信号をコントロールユニット１０に供
給し、これに対し、エンジンが停止した状態にあるとき
には、オフ信号をコントロールユニット１０に供給す
る。
【００１７】モードスイッチ５３は、オン操作される
と、オン信号をコントロールユニット１０に供給し、こ
の結果、コントロールユニット１０は、後輪の操舵を可
能とする。これに対し、モードスイッチ５３がオフ操作
され、そのオフ信号をコントロールユニット１０が受け
取ると、コントロールユニット１０は後輪の操舵を禁止
する。
と、オン信号をコントロールユニット１０に供給し、こ
の結果、コントロールユニット１０は、後輪の操舵を可
能とする。これに対し、モードスイッチ５３がオフ操作
され、そのオフ信号をコントロールユニット１０が受け
取ると、コントロールユニット１０は後輪の操舵を禁止
する。
【００１８】次に、図２に示すグラフを参照して、４輪
操舵装置のパワーステアリング及び後輪の操舵を説明す
る。図２は車両が停止している状態あるいは極低速走行
状態にある場合での、ハンドル角θH に対する、第１Ｄ
Ｃモータ１９への供給電流特性Ｃ１、後輪の操舵角特性
Ｃ２及び第２ＤＣモータ４１への供給電流特性Ｃ３を示
す。
操舵装置のパワーステアリング及び後輪の操舵を説明す
る。図２は車両が停止している状態あるいは極低速走行
状態にある場合での、ハンドル角θH に対する、第１Ｄ
Ｃモータ１９への供給電流特性Ｃ１、後輪の操舵角特性
Ｃ２及び第２ＤＣモータ４１への供給電流特性Ｃ３を示
す。
【００１９】従って、以下には車両が停止状態にあると
仮定して説明する。先ず、コントロールユニット１０
は、イグニションキースイッチ５２からオン信号が供給
されると、そのメインルーチンが作動可能となる。これ
と同時に、ハンドル角センサ５０、車速センサ５１及び
圧力センサ４３からの入力信号がコントロールユニット
１０に供給される。そして、このとき、モードスイッチ
５３がオン側に切換えられるか、又はすでに切換えられ
ていると、そのオン信号がコントロールユニット１９に
供給され、リアロック装置が解除されて、後輪の操舵が
作動可能となる。
仮定して説明する。先ず、コントロールユニット１０
は、イグニションキースイッチ５２からオン信号が供給
されると、そのメインルーチンが作動可能となる。これ
と同時に、ハンドル角センサ５０、車速センサ５１及び
圧力センサ４３からの入力信号がコントロールユニット
１０に供給される。そして、このとき、モードスイッチ
５３がオン側に切換えられるか、又はすでに切換えられ
ていると、そのオン信号がコントロールユニット１９に
供給され、リアロック装置が解除されて、後輪の操舵が
作動可能となる。
【００２０】ステアリングハンドル２２を例えば時計回
りつまり右方向に操作すると、ハンドル角センサ５０か
らのセンサ信号がコントロールユニット１０に供給さ
れ、コントロールユニット１０は、第１ドライバユニッ
ト２０に制御信号を供給して、ＤＣ電源２５から第１Ｄ
Ｃモータ１９に電流を供給する。そして、第１油圧ポン
プ１７が駆動し、パワーステアリング１１が作動可能と
なる。同時に、操舵バルブ１６により、パワーステアリ
ング１１の一方の圧力室１４が第１油圧ポンプ１７側に
接続され、この圧力室１４に油圧が供給される。そし
て、他方の圧力室１５はオイルリザーバ１８側に接続さ
れる。なお、図２の第１ＤＣモータ１９の供給電流特性
Ｃ１から見ても明らかなように、ハンドル角θH がゼロ
のとき、第１ＤＣモータ１９への供給電流はゼロとなっ
ているので、第１油圧ポンプ１７の作動は停止ってい
る。
りつまり右方向に操作すると、ハンドル角センサ５０か
らのセンサ信号がコントロールユニット１０に供給さ
れ、コントロールユニット１０は、第１ドライバユニッ
ト２０に制御信号を供給して、ＤＣ電源２５から第１Ｄ
Ｃモータ１９に電流を供給する。そして、第１油圧ポン
プ１７が駆動し、パワーステアリング１１が作動可能と
なる。同時に、操舵バルブ１６により、パワーステアリ
ング１１の一方の圧力室１４が第１油圧ポンプ１７側に
接続され、この圧力室１４に油圧が供給される。そし
て、他方の圧力室１５はオイルリザーバ１８側に接続さ
れる。なお、図２の第１ＤＣモータ１９の供給電流特性
Ｃ１から見ても明らかなように、ハンドル角θH がゼロ
のとき、第１ＤＣモータ１９への供給電流はゼロとなっ
ているので、第１油圧ポンプ１７の作動は停止ってい
る。
【００２１】また、供給電流特性Ｃ１を見ると、ハンド
ル角θH のゼロ位置からすぐ右のところに供給電流の大
きな電流変化のピークが見られる。これは、一般に、Ｄ
Ｃモータの特性として、停止している状態からトルクを
発生されるのに、大きな起動電流を必要とするからであ
る。また、前記状況においては、第１ＤＣモータ１９が
停止していることに加え、前輪の操舵時に、前輪のタイ
ヤ面と路面との間に最大静止摩擦力が生じており、その
最大静止摩擦力に勝る力を前輪に与えるため、より高い
油圧を供給する必要から、第１ＤＣモータ１９のトルク
がさらに増大することなども影響している。
ル角θH のゼロ位置からすぐ右のところに供給電流の大
きな電流変化のピークが見られる。これは、一般に、Ｄ
Ｃモータの特性として、停止している状態からトルクを
発生されるのに、大きな起動電流を必要とするからであ
る。また、前記状況においては、第１ＤＣモータ１９が
停止していることに加え、前輪の操舵時に、前輪のタイ
ヤ面と路面との間に最大静止摩擦力が生じており、その
最大静止摩擦力に勝る力を前輪に与えるため、より高い
油圧を供給する必要から、第１ＤＣモータ１９のトルク
がさらに増大することなども影響している。
【００２２】図２の後輪操舵角特性Ｃ２を見ると、更に
ステアリングハンドル２２が同方向に操作されて、ハン
ドル角θH が例えば２６０°になると、後輪は前輪とは
逆相方向に操舵されはじめる。即ち、このとき、コント
ロールユニット１０から操舵制御バルブ３７及び油路制
御バルブ３８に制御信号が供給され、操舵制御バルブ３
７は図で見て、その中立位置から右側の切替位置に切換
えられ、一方、油路制御バルブ３８もまた、その中立位
置から右側の切替位置に切替えられる。従って、これら
操舵制御バルブ３７及び油路制御バルブ３８を介してパ
ワーシリンダ３０の一方の圧力室３３にアキュムレータ
４２からの油圧が供給される、他方の圧力室３４がオイ
ルリザーバ１８側に接続されることで、パワーシリンダ
３０を介して後輪が操舵されることになる。ここで、後
輪の操舵角θR は、ハンドル角θH に基づいて設定され
る。
ステアリングハンドル２２が同方向に操作されて、ハン
ドル角θH が例えば２６０°になると、後輪は前輪とは
逆相方向に操舵されはじめる。即ち、このとき、コント
ロールユニット１０から操舵制御バルブ３７及び油路制
御バルブ３８に制御信号が供給され、操舵制御バルブ３
７は図で見て、その中立位置から右側の切替位置に切換
えられ、一方、油路制御バルブ３８もまた、その中立位
置から右側の切替位置に切替えられる。従って、これら
操舵制御バルブ３７及び油路制御バルブ３８を介してパ
ワーシリンダ３０の一方の圧力室３３にアキュムレータ
４２からの油圧が供給される、他方の圧力室３４がオイ
ルリザーバ１８側に接続されることで、パワーシリンダ
３０を介して後輪が操舵されることになる。ここで、後
輪の操舵角θR は、ハンドル角θH に基づいて設定され
る。
【００２３】アキュムレータ４２の油圧が初期圧から下
がり、センサ信号の値が所定値になると、コントロール
ユニット１０は、第２ＤＣモータ４１に供給電流を与え
て、第２油圧ポンプ４０を駆動する。この後、第２油圧
ポンプ４０の吐出圧がアキュムレータ４２の残圧以上に
達すると、パワーシリンダ３０の圧力室３３には第２油
圧ポンプ４０からの油圧が供給されることになる。な
お、第２ＤＣモータ４１の供給電流、即ち、圧力室３４
に立上げるべき油圧は操舵角θR の大きさに応じて設定
される。
がり、センサ信号の値が所定値になると、コントロール
ユニット１０は、第２ＤＣモータ４１に供給電流を与え
て、第２油圧ポンプ４０を駆動する。この後、第２油圧
ポンプ４０の吐出圧がアキュムレータ４２の残圧以上に
達すると、パワーシリンダ３０の圧力室３３には第２油
圧ポンプ４０からの油圧が供給されることになる。な
お、第２ＤＣモータ４１の供給電流、即ち、圧力室３４
に立上げるべき油圧は操舵角θR の大きさに応じて設定
される。
【００２４】ステアリングハンドル２２が戻されると、
コントロールユニット１０は、操舵制御バルブ３７を中
立位置に戻し、一方、油路制御バルブ３８を左側の切替
位置に切替える。従って、この場合、パワーシリンダ３
０の両圧力室３３，３４は共にオイルリザーバ１８に接
続されるので、後輪はそのセンタスプリング３５，３６
により、中立位置つまり直進状態に復帰する。一方、第
２油圧ポンプ４０は、このとき、アキュムレータ４２側
に接続され、油圧をアキュムレータ４２に畜圧する。そ
して、アキュムレータ４２に十分油圧が畜圧され、圧力
センサ４３のセンサ信号が前記初期圧に対応した所定値
に達すると、第２油圧ポンプ４０が停止される。この
後、コントロールユニット１０は、油路制御バルブ３８
を中立位置に戻す。
コントロールユニット１０は、操舵制御バルブ３７を中
立位置に戻し、一方、油路制御バルブ３８を左側の切替
位置に切替える。従って、この場合、パワーシリンダ３
０の両圧力室３３，３４は共にオイルリザーバ１８に接
続されるので、後輪はそのセンタスプリング３５，３６
により、中立位置つまり直進状態に復帰する。一方、第
２油圧ポンプ４０は、このとき、アキュムレータ４２側
に接続され、油圧をアキュムレータ４２に畜圧する。そ
して、アキュムレータ４２に十分油圧が畜圧され、圧力
センサ４３のセンサ信号が前記初期圧に対応した所定値
に達すると、第２油圧ポンプ４０が停止される。この
後、コントロールユニット１０は、油路制御バルブ３８
を中立位置に戻す。
【００２５】図２の供給電流特性Ｃ３を見ると、ハンド
ル角θH が２６０°を少し越えたあたりにも、大きな供
給電流のピークが見られるが、これは前記供給電流特性
Ｃ１のピークと同様な理由による。一方、コントロール
ユニット１０は、前述した後輪の操舵角制御に加えて、
図３に示す供給電流抑制ルーチンも実行している。この
ルーチンは、上述したメインルーチンとともに並列処理
されるものとなっており、以下にこの供給電流抑制ルー
チンについて説明する。
ル角θH が２６０°を少し越えたあたりにも、大きな供
給電流のピークが見られるが、これは前記供給電流特性
Ｃ１のピークと同様な理由による。一方、コントロール
ユニット１０は、前述した後輪の操舵角制御に加えて、
図３に示す供給電流抑制ルーチンも実行している。この
ルーチンは、上述したメインルーチンとともに並列処理
されるものとなっており、以下にこの供給電流抑制ルー
チンについて説明する。
【００２６】この供給電流抑制ルーチンは、イグニショ
ンキースイッチ５２からコントロールユニット１０にオ
ン信号が供給されると同時に実行され、この実行はイグ
ニションキースイッチ５２からコントロールユニット１
０にオフ信号が供給されるまで繰り返される。ステップ
Ｓ１では、ハンドル角センサ５０からセンサ信号を基
に、コントロールユニット１０のメインルーチンにて算
出したハンドル角θH が読み込まれる。
ンキースイッチ５２からコントロールユニット１０にオ
ン信号が供給されると同時に実行され、この実行はイグ
ニションキースイッチ５２からコントロールユニット１
０にオフ信号が供給されるまで繰り返される。ステップ
Ｓ１では、ハンドル角センサ５０からセンサ信号を基
に、コントロールユニット１０のメインルーチンにて算
出したハンドル角θH が読み込まれる。
【００２７】次のステップＳ２では、車速センサ５１か
らのセンサ信号を基に、コントロールユニット１０のメ
インルーチンにて算出した車速が読み込まれ、そして、
ステップＳ３を実行する。ステップＳ３では、ハンドル
角θH 及び車速に基づいて後輪の操舵角θR が算出され
る。
らのセンサ信号を基に、コントロールユニット１０のメ
インルーチンにて算出した車速が読み込まれ、そして、
ステップＳ３を実行する。ステップＳ３では、ハンドル
角θH 及び車速に基づいて後輪の操舵角θR が算出され
る。
【００２８】次のステップＳ４では、ステップＳ３の結
果に基づき、後輪の操舵角θR の絶対値即ち｜θR ｜が
所定の最大操舵角α（αは、例えば５°である）以上で
あるか否かが判断される。この判断結果が正（Ｙｅｓ）
であるとき、ステップＳ５を実行してステップＳ６に進
み、これとは逆に、否（Ｎｏ）であるときは、そのまま
ステップＳ６を実行する。
果に基づき、後輪の操舵角θR の絶対値即ち｜θR ｜が
所定の最大操舵角α（αは、例えば５°である）以上で
あるか否かが判断される。この判断結果が正（Ｙｅｓ）
であるとき、ステップＳ５を実行してステップＳ６に進
み、これとは逆に、否（Ｎｏ）であるときは、そのまま
ステップＳ６を実行する。
【００２９】ステップＳ４の判断結果が正となる状況と
は、ステアリングハンドル２２が大きく操作されて、後
輪の操舵角θR が最大操舵角αとなり、この時、後輪の
パワーシリンダ３０のピストンは、その動きが阻止され
た状態にある。この状態では、パワーシリンダ３０の圧
力室３３に作動油を送り込むことができない。こうなる
と、第２油圧ポンプ４０に負荷がかかり、第２油圧ポン
プ４０を駆動している第２ＤＣモータ４１にも負荷がか
かることから、第２ＤＣモータ４１の供給電流は図２中
破線のＣ５で示すように急激に増大することになる。
は、ステアリングハンドル２２が大きく操作されて、後
輪の操舵角θR が最大操舵角αとなり、この時、後輪の
パワーシリンダ３０のピストンは、その動きが阻止され
た状態にある。この状態では、パワーシリンダ３０の圧
力室３３に作動油を送り込むことができない。こうなる
と、第２油圧ポンプ４０に負荷がかかり、第２油圧ポン
プ４０を駆動している第２ＤＣモータ４１にも負荷がか
かることから、第２ＤＣモータ４１の供給電流は図２中
破線のＣ５で示すように急激に増大することになる。
【００３０】しかしながら、ステップＳ５が実行される
と、コントロールユニット１０は第２ドライバユニット
２１を介して、後輪側の第２油圧ポンプ４０を駆動して
いる第２ＤＣモータ４１への供給電流ＩR を制限する。
具体的には、第２ＤＣモータ４１の供給電流ＩR はＩR1
−ΔＩR （ΔＩR ≧０）に制限される。このことは、図
２の供給電流特性Ｃ３で見ると、第２ＤＣモータ４１の
供給電流ＩR は、後輪の操舵角θR が最大となった時点
のＩR1からΔＩR （≧０）だけ低下した値に維持されて
いることがわかる。なお、供給電流ＩR がＩR1からΔＩ
R だけ低下されても、タイヤと路面との間の摩擦力など
によるヒステリシス作用により、後輪の操舵角が後戻り
することはない。
と、コントロールユニット１０は第２ドライバユニット
２１を介して、後輪側の第２油圧ポンプ４０を駆動して
いる第２ＤＣモータ４１への供給電流ＩR を制限する。
具体的には、第２ＤＣモータ４１の供給電流ＩR はＩR1
−ΔＩR （ΔＩR ≧０）に制限される。このことは、図
２の供給電流特性Ｃ３で見ると、第２ＤＣモータ４１の
供給電流ＩR は、後輪の操舵角θR が最大となった時点
のＩR1からΔＩR （≧０）だけ低下した値に維持されて
いることがわかる。なお、供給電流ＩR がＩR1からΔＩ
R だけ低下されても、タイヤと路面との間の摩擦力など
によるヒステリシス作用により、後輪の操舵角が後戻り
することはない。
【００３１】ステップＳ６では、ハンドル角θH の絶対
値、即ち、θH が最大舵角以上であるか否かが判断され
る。この判断結果が正であるとき、ステップＳ７を実行
してステップＳ１に戻り、これとは逆に、ステップＳ６
の判断結果が否であるときは、そのまま、ステップＳ１
に戻る。ステップＳ６の判断結果が正となる状況とは、
ステアリングハンドル２２が回転の終りまで操作されて
おり、この時、前輪のパワーステアリング１１のピスト
ンはストッパに当接した状態にある。こうなると、パワ
ーステアリング１１の圧力室１４に作動油を送り込むこ
とができないから、第１油圧ポンプ１７に負荷がかか
り、第１油圧ポンプ１７を駆動している第１ＤＣモータ
１９にも負荷がかかることになる。従って、この場合に
も第１ＤＣモータ１９の供給電流は図２中破線のＣ４で
示すように急激に増大することになる。
値、即ち、θH が最大舵角以上であるか否かが判断され
る。この判断結果が正であるとき、ステップＳ７を実行
してステップＳ１に戻り、これとは逆に、ステップＳ６
の判断結果が否であるときは、そのまま、ステップＳ１
に戻る。ステップＳ６の判断結果が正となる状況とは、
ステアリングハンドル２２が回転の終りまで操作されて
おり、この時、前輪のパワーステアリング１１のピスト
ンはストッパに当接した状態にある。こうなると、パワ
ーステアリング１１の圧力室１４に作動油を送り込むこ
とができないから、第１油圧ポンプ１７に負荷がかか
り、第１油圧ポンプ１７を駆動している第１ＤＣモータ
１９にも負荷がかかることになる。従って、この場合に
も第１ＤＣモータ１９の供給電流は図２中破線のＣ４で
示すように急激に増大することになる。
【００３２】しかしながら、ステップＳ５と同様にステ
ップＳ７が実行されると、コントロールユニット１０
は、第１ドライバユニット２０を介して、前輪側の第１
油圧ポンプ１７を駆動している第１ＤＣモータ１９への
供給電流ＩF を、ステップＳ６の判別結果が正になった
時点のＩF1からΔＩF （ΔＩF ≧０）だけ低下する。こ
のことは、図２の供給電流特性Ｃ１で見ると、第１ＤＣ
モータ１９の供給電流Ｉ F は、ＩF1に達した後、ＩF1−
ΔＩF に低下して維持されていることがわかる。なお、
供給電流ＩF がＩF1−ΔＩF に制限されても、タイヤと
路面との間の摩擦力などによるヒステリシス作用によ
り、前輪の操舵角が後戻りすることはない。
ップＳ７が実行されると、コントロールユニット１０
は、第１ドライバユニット２０を介して、前輪側の第１
油圧ポンプ１７を駆動している第１ＤＣモータ１９への
供給電流ＩF を、ステップＳ６の判別結果が正になった
時点のＩF1からΔＩF （ΔＩF ≧０）だけ低下する。こ
のことは、図２の供給電流特性Ｃ１で見ると、第１ＤＣ
モータ１９の供給電流Ｉ F は、ＩF1に達した後、ＩF1−
ΔＩF に低下して維持されていることがわかる。なお、
供給電流ＩF がＩF1−ΔＩF に制限されても、タイヤと
路面との間の摩擦力などによるヒステリシス作用によ
り、前輪の操舵角が後戻りすることはない。
【００３３】なお、図３のグラフにおいて、縦軸を中心
に左右線対称となっていることから、ステアリングハン
ドル２２を反時計回りつまり左方向に操作した場合に
も、以上説明した第１及び第２ＤＣモータの供給電流は
同様に制限される。以上、車両の停車時及び極低速走行
時の状態における、前輪操舵と後輪操舵の関係を説明し
たが、車両の通常走行時並びに高速走行時には、前輪及
び後輪共に最大操舵角となることはないし、また、この
時、エンジンの回転数はアイドリング時よりも高く、Ｄ
Ｃ電源２５からの供給電流も十分に確保されるので、特
にＤＣモータの供給電流を制限する必要はない。
に左右線対称となっていることから、ステアリングハン
ドル２２を反時計回りつまり左方向に操作した場合に
も、以上説明した第１及び第２ＤＣモータの供給電流は
同様に制限される。以上、車両の停車時及び極低速走行
時の状態における、前輪操舵と後輪操舵の関係を説明し
たが、車両の通常走行時並びに高速走行時には、前輪及
び後輪共に最大操舵角となることはないし、また、この
時、エンジンの回転数はアイドリング時よりも高く、Ｄ
Ｃ電源２５からの供給電流も十分に確保されるので、特
にＤＣモータの供給電流を制限する必要はない。
【００３４】従って、パワーステアリング１１と後輪の
操舵機構を備えた車両において、車両が停車している状
態で前輪を据え切りしたりあるいは低速走行状態で前輪
の操舵を大きく行った場合に、前輪及び後輪の操舵角が
許容最大操舵角となり、第１及び第２油圧ポンプ１７，
４０つまり第１及び第２ＤＣモータ１９，４１ヘの負荷
が急激に増加する状況にあっても、コントローラユニッ
ト１０からの制御により、これらＤＣモータの供給電流
が必要最小限に制限でき、特に、車両の停止時及び極低
速走行時などＤＣ電源２５からの供給電流の少ない状態
において、オルタネータ及びエンジンの負荷の増大を防
止できるなどの産業上得られる効果が非常に大きい。
操舵機構を備えた車両において、車両が停車している状
態で前輪を据え切りしたりあるいは低速走行状態で前輪
の操舵を大きく行った場合に、前輪及び後輪の操舵角が
許容最大操舵角となり、第１及び第２油圧ポンプ１７，
４０つまり第１及び第２ＤＣモータ１９，４１ヘの負荷
が急激に増加する状況にあっても、コントローラユニッ
ト１０からの制御により、これらＤＣモータの供給電流
が必要最小限に制限でき、特に、車両の停止時及び極低
速走行時などＤＣ電源２５からの供給電流の少ない状態
において、オルタネータ及びエンジンの負荷の増大を防
止できるなどの産業上得られる効果が非常に大きい。
【００３５】この発明は、上述した一実施例に制約され
るものではなく、種々の変形例が可能である。例えば、
図３のルーチンおいては、ハンドル角θH 及び車速に基
づき後輪の操舵角θR を計算して求めているが、後輪側
に操舵角センサを設け、この操舵角センサにより、後輪
の操舵角θR が最大値に達したか否かを判別するように
してもよい。
るものではなく、種々の変形例が可能である。例えば、
図３のルーチンおいては、ハンドル角θH 及び車速に基
づき後輪の操舵角θR を計算して求めているが、後輪側
に操舵角センサを設け、この操舵角センサにより、後輪
の操舵角θR が最大値に達したか否かを判別するように
してもよい。
【００３６】また、一実施例では、第１及び第２ＤＣモ
ータの供給電流をＩR1−ΔＩR 又はＩF1−ΔＩF に低下
させるようにしたが、これら供給電流をＩR1，ＩF1に制
限しても同様な効果がえられる。
ータの供給電流をＩR1−ΔＩR 又はＩF1−ΔＩF に低下
させるようにしたが、これら供給電流をＩR1，ＩF1に制
限しても同様な効果がえられる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の４輪操
舵装置によれば、前輪及び後輪の操舵角が許容最大操舵
角となったことを検出して、パワーステアリング装置及
びパワーシリンダに液圧を供給する液圧ポンプの駆動源
つまり電動モータの供給電流を制限するようにしたか
ら、前輪及び後輪の操舵角が許容最大舵角となっても、
ＤＣ電源、すなわち、オルタネータ及びエンジンの負荷
の増大を防止できるなどの産業上得られる効果が非常に
大きい。
舵装置によれば、前輪及び後輪の操舵角が許容最大操舵
角となったことを検出して、パワーステアリング装置及
びパワーシリンダに液圧を供給する液圧ポンプの駆動源
つまり電動モータの供給電流を制限するようにしたか
ら、前輪及び後輪の操舵角が許容最大舵角となっても、
ＤＣ電源、すなわち、オルタネータ及びエンジンの負荷
の増大を防止できるなどの産業上得られる効果が非常に
大きい。
【図１】４輪操舵装置の概略図である。
【図２】ハンドル角に対する、第１及び第２ＤＣモータ
の供給電流特性並びに後輪操舵角特性を示したグラフで
ある。
の供給電流特性並びに後輪操舵角特性を示したグラフで
ある。
【図３】供給電流抑制ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
１０ コントロールユニット １１ パワーステアリング １６ 操舵バルブ １７ 第１油圧ポンプ １８ オイルリザーバ １９ 第１ＤＣモータ ２０ 第１ドライバユニット ２１ 第２ドライバユニット ２２ ステアリングハンドル ２５ ＤＣ電源 ３０ パワーシリンダ ３７ 舵角制御バルブ ３８ 油路制御バルブ ４０ 第２油圧ポンプ ４１ 第１ＤＣモータ ４２ アキュムレータ ４３ 圧力センサ ５０ ハンドル角センサ ５１ 車速センサ ５２ イグニションスイッチ ５３ モードスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 123:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 7/14 B62D 101:00 B62D 109:00 B62D 113:00 B62D 123:00
Claims (1)
- 【請求項１】 前輪の操舵力を補助するパワーステアリ
ング装置と、パワーステアリング装置に液圧を供給する
電動モータ駆動式の第１液圧ポンプと、後輪を操舵させ
るパワーシリンダと、パワーシリンダに液圧を供給する
電動モータ駆動式の第２液圧ポンプと、前輪及び後輪の
操舵角が許容最大操舵角にあるか否か検出する検出手段
と、この検出手段により、前輪若しくは後輪の実操舵角
の許容最大操舵角に達する状況にあるとき、対応する液
圧ポンプにおける電動モータの供給電流を制限する手段
を具備したこと特徴とする４輪操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14943392A JP2803468B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ４輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14943392A JP2803468B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ４輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05338547A JPH05338547A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2803468B2 true JP2803468B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15475010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14943392A Expired - Lifetime JP2803468B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | ４輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803468B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5018152B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2012-09-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両制御装置および車両制御方法 |
| US8727067B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-05-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method for supplying power to an electrically assisted steering system |
| US8612113B2 (en) * | 2011-06-30 | 2013-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling vehicle launch |
| JP5333624B2 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-11-06 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 車両制御装置および車両制御方法 |
| KR101646385B1 (ko) * | 2014-11-24 | 2016-08-12 | 현대자동차주식회사 | 전자제어 능동 후륜 조향 시스템 및 그 제어 방법 |
| CN110027606A (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-19 | 芜湖联合新能源重卡产业技术研究院有限公司 | 商用车及其全轮转向系统 |
| JP2023073115A (ja) * | 2021-11-15 | 2023-05-25 | 株式会社小松製作所 | 作業車両の制御システム及び作業車両の制御方法 |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP14943392A patent/JP2803468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05338547A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980616 |