JPH0357775A - 四輪操舵車の後輪舵角制御装置 - 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、四輪操舵車の後輪舵角制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、前輪の操舵時に後輪を転舵する四輪操舵車の後輪
舵角制御装置としては、例えば、特開昭６２−１６６１
６２号公報に示すようなものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の四輪操舵車の後輪舵角
制御装置にあっては、後輪転舵制御系のフェイルが検出
された場合、フエイル検出後、中立位置への復元用シリ
ンダーを作動させて中立位置にロックさせる構成であり
、フェイル検出後、事後的にフェイルセーフの作動を行
なうものである為、大転舵角を可能とする後輪転舵アク
チュエータを使用しての高速走行中に後輪転舵制御系に
フェイルが発生した場合、一度、最大転舵角に後輪が転
舵されてから、復元用シリンダーの作動が開始する可能
性かある。

例えば、低速旋回時に前輪とは逆相の大転舵角を可能と
するストロークの長いリャバワーシリンダーを使用して
、同相で小転舵角に制御している高速走行中に後輪転舵
制御系にフエイルか発生すると、中立位置に戻すバネ力
が作用していてもリャバワーシリンダーが最大ストロー
クに近いところまでストロークし、後輪に大転舵角が与
えられる可能性があり、大転舵角か与えられた場合には
、車両スピン等の車両挙動急変を招く。

このため、実開昭６０−１５０１６４号公報に示すよう
に、高速時、電気的に制御されるソレノイドによりスペ
ーサを突出させ、後輪舵角を規制するような技術が提案
されているが、このような構成においてもコントローラ
からの信号に基きスペーサの出没を制御していることか
ら、後輪舵角制御装置同様に何らかの電気的異常か規制
のための装置に発生することがあり、この場合、フエー
ルセーフ機能が発揮されないということが懸念された。

本発明は、上記のような問題に＠目してなされたもので
、前輪操舵時に後輪を補助転舵する四輪操舵車の後輪舵
角制御装置において、後輪転舵制御系の正常時には低速
から高速までの全車速域で良好な旋回性能が得られる所
定の後輪転舵角を許容しながら、高速走行中に後輪転舵
制御系にフェイルが発生した場合には、油圧駆動される
舵角制限アクチュエータによって確実に後輪が大転舵角
となるのを規制して安全走行を保証することを課題とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明の四輪操舵車の後輪舵角
制御装置では、少なくとも車速か高車速である時には、
後輪の転舵可能な最大舵角を予め所定の舵角に制限する
手段とした。

即ち、前輪操舵時に車両条件に応じた後輪転舵角を得る
べく駆動される後輪転舵アクチュエータと、前記後輪転
舵アクチュエータにより後輪に舵角を与えるリヤステア
リング機構と、前記リヤステアリング機構の転舵力伝達
系に設けられ、少なくとも車速が高車速である時、後輪
の転舵可能な最大舵角を油圧駆動される舵角制限アクチ
ュエータによって予め所定舵角に制限する後輪舵角制限
機構と、を備えている事を特徴とする手段とした。

（作　用） 後輪転舵制御系の正常時には、低速時には後輸舵角制限
機構により舵角制限が無いかもしくは制限か緩やかであ
り大きな後輸転舵角が許容されるし、高速時には後輸舵
角制限機構により最大舵角が制限されるものの本来転舵
量が小さいことで、後輪転舵制御に必要な後輪転舵角は
十分に許容される。

高速時に後輪転舵制御系にフエイルか発生した場合には
、フェイル発生の有無にかかわらず高速走行中であるこ
とで後輸舵角制限機構により後輪の転舵可能な最大舵角
が予め所定舵角を超えないように制限されている為、確
実に後輪が大転舵角となるのが規制される。そして、後
輸舵角制限機構の舵角制限アクチュエータは油圧により
駆動されるため、電気系統の異常が発生することなく確
実に作動する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、構成を説明する。

第１図は実施例の四輪操舵車の後輪舵角制御装置を示す
全体システム図であり、後輪舵角制御系として、操舵角
センサ３０や車速センサ３１等から前輪操舵角ｅや車速
Ｖ等の車両情報を入力し、低速大操舵角時には後輸１を
逆相に大きく転舵し高速小操舵角時には後輪１を同相に
小さく転舵する等、車両条件に応じた最適の後輪転舵角
指令を出力する後輸舵角コントローラ３２と、該後輪舵
角コントローラ３２からのバルブ駆動指令に応じて駆動
する油圧制御バルブ１０からの制御圧に従って駆動する
後輪転舵パワーシリンダ２（後輪転舵アクチュエータ）
と、該後輪転舵パワーシリンダ２により後輪１に舵角を
与えるタイロツド１８及びスピンドルナックル１９（υ
ヤステアリング機構）とを備えている。

前記油圧制御バルブ１０は、エンジンで駆動される油圧
ポンブ９からの加圧作動油を入力圧とし、後輪転舵パワ
ーシリンダ２の左右室に送る制御圧を作り出す。

次に、前記リヤステアリング機構のタイロツド１８の途
中に配置され、設定車速までの低車速時に後輪１の最大
舵角の制限を緩くして後輪１の転舵可能な舵角範囲を予
め大きく設定し、設定車速を超える高車速時に後輪１の
最大舵角の制限を厳しくして後輪１の転舵可能な舵角範
囲を予め小さくする後輸舵角制限機構Ａの構成を説明す
る。

後輪舵角制限機構Ａは、舵角制限アクチュエータとシリ
ンダ駆動油圧回路により構成される油圧制御系のみによ
るメカニカルな機構であり、このうち舵角制限アクチュ
エータは、後輪転舵パワーシリンダ２のタイロツド１８
に設けられた舵角制限溝３と、この舵角制限溝３に挿入
される舵角制限ビン４と、この舵角制限ピン４を動かす
パワーシリンダ５を備えている。

そして、このパワーシリンダ５を駆動するシリンダ駆動
油圧回路は、ブロベラシャフト１２，リャディファレン
シャル１６及びリヤドライブシャフト１７を有する後輪
駆動系のうちプロペラシャフト１２に設けられたワンウ
エイクラッチ付ブーリ１３からベルト１５及びプーり１
４を介して駆動される油圧ポンブ１１と、該油圧ポンプ
１１から車速対応の油量による作動油が入力される流量
調整弁８と、該流量調整弁８からのメイン油路２１とド
レーン油路２２からの車速対応の油量によってストロー
クするスプール２４を内部に有するパイロット方向制御
弁７とを備えている。

そして、前記パイロット方向制御弁７には、パワーシリ
ンダ５の伸側室５ａに連通する伸側制御油路２６と、エ
ンジン駆動の油圧ポンプからの作動油が供給されるポン
ブ圧油路２７と、パワーシリンダ５の縮側室５ｂに連通
ずる縮側制御油路２８と、リザーブタンク６に連通する
ドレーン油路２９が接続されている。

尚、第１図中、２０．２３はチェックバルブ、リリーフ
バルブである。

次に作用を説明する。

（イ）停車時 エンジン停止状態での停車時は、プロペラシャフト１２
は回転しないので、油圧ポンブ１１は駆動しない。そし
て、パイロット方向制御弁アのスブール２４は中立位置
に内蔵のバネで保持されている。

そして、エンジンが運転されて油圧ポンブ９が駆動され
ると、パイロット方向制御弁了に油が流れ始めるが、パ
イロット方向制御弁７のスブール２４が、第１図に示す
ように、中立位置にあることで流れが止められている為
にポンプ圧油路２７の圧力が上昇し、リリーフバルブ２
５が開いて、作動油はリザーブタンク６に戻される。

（口）車両後退時 車両後退時はプロペラシャフト１２は逆回転するが、プ
ーり１３，１４のどちらか一方に設けられたワンウエイ
クラッチによって油圧ポンブ１１は駆動されない。

（ハ）車両低速前進時 車両が低速で前進を始めると、第２図に示すように、プ
ロペラシャフト１２が低速で回転する。

これにより、プーり１３が回転し、ベルト１５によって
プーり１４も回転して、油圧ボンブ１１が駆動される。

そして、油圧ポンブ１１から吐出された油は、チェック
バルブ２０を開き、流量制御弁８に流れ込む。流量制御
弁８のドレーン油路２２には、所定流量に達しない間は
、油は流れ出さないので、メイン油路２１側にのみ油は
流れる。

メイン油路２１は、パイロット方向制御弁７の左側のパ
イロットボートに接続されているので、この左側のパイ
ロットポートの圧力が上昇してスプール２４が図面右方
向に移動する。

上記スプール２４の右方向移動により、エンジンで駆動
されている油圧ボンブ９からポンブ圧油路２７を介して
供給されたポンブ圧油は縮側制御油路２８に吐出される
。

これにより、パワーシリンダ５の縮側室５ｂの油圧が上
昇し、パワーシリンダ５のピストンが第２図の上方向へ
動く。これに伴い舵角制限ビン４が上方に動き、後輪転
舵パワーシリンダ２は、舵角制限ビン４と舵角制限溝３
との位置関係により、右方向の動きは第２図の破線で示
す位置で接触するまで、左方向の動きは第２図の一点鎖
線で示す位置まで許されるので、後輪１の舵角は大きな
角度まで転舵可能である。

（二）車速上昇時 次に、車速が上昇し、プロペラシャフト１２の回転速度
か増すと、油圧ポンブ１１から吐出される油量が増加す
る。

これにより、流量制御弁８に流入する流量が増加して、
メイン油路２１から吐出する流量は予め定められた流量
で一定であるので、残りはドレーン油路２２へ吐出され
る。

ドレーン油路２２は、パイロット方向制御弁７の右側の
パイロットポートに接続されているので、ドレーン油路
２２とメイン油路２１の流量が一致する車速に達すると
、右方向へ移動していたスブ〜ル２４は停止する。

やがて、ドレーン油路２２の流量かメイン油路２１の流
量より大となると、スブール２４は左方向に移動し始め
、第３図のように、スブール２４が中立位置に戻るまで
舵角制限ビン４は上昇を続けるが、スブール２４が中立
位置に戻った時点で油路２６，２９のシリンダポートが
閉じて舵角制限ピン４は停止する。

尚、スプール２４が中立位置に戻った時点での車速を設
定車速とする。

（ホ）高車速時 更に、車速か上昇してドレーン油路２２の流量がメイン
油路２１の流量より増加すると、スブール２４が左へ移
動してポンブ圧油路２７から供給された油は伸側制御油
路２６に流出して、パワーシリンダ５の伸側室５ａへ導
かれる。

これにより、パワニシリンダ５のピストンが下方向へ押
し下げられ、舵角制限ビン４が舵角制限溝３の底まで達
して、第４図に示すようになる。

従って、後輪転舵パワーシリンダ２のストロークが制限
されて、後輸１の舵角も、第４図のように、小舵角しか
許されない。

この状態で、後輪転舵パワーシリンダ２や油圧制御バル
ブ１０等の後輪転舵制御系にフェイルが生じても、油圧
ポンプ９が正常に機能している限り、この舵角制限機構
Ａは、フエイルセーフ機能を維持する。

以上説明したように、実施例の後輸舵角制御装置にあっ
ては下記に列挙する特徴を有する。

■　舵角制限機構Ａは後輪転舵を禁止するものではなく
車速に応じて最大舵角を制限する構成であり、高車速時
には予め制限する最大舵角の制限度合を厳しくする構成
とした為、後輪転舵制御系の正常時には低速から高速ま
での全車速域で良好な旋回性能が得られる所定の後輸転
舵角を許容しながら、高速走行中に後輪転舵制御系にフ
エイルが発生した場合には、確実に後輪が大転舵角とな
るのが規制され、安全走行が保証される。

■　後輪舵角制限機構Ａは、車速情報をプロペラシャフ
ト１２により駆動される油圧ポンブ１１により得るよう
にし、アクチュエータも油圧シリンダによるパワーシリ
ンダ５とし、油圧制御系のみによるメカニカルな機構と
した為、車速情報を車速センサ等により得る電子制御系
を含む場合や電動モータ等による電気的なアクチュエー
タを含む場合に比べ、故障や誤作動が少なく、またメイ
ンテナンス的にも有利である。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明
に含まれる。

例えば、実施例では、プロペラシャフトからの油圧ポン
プ１１への駆動入力により車速対応の作動油を得る例を
示したが、第５図に示すように、ドライブシャフト１７
からの駆動入力により車速対応の作動油を得るようにし
ても良い。

尚、このドライブシャフト入力の場合、プロペラシャフ
トを持たない前輪駆動車に適用することができる。

また、実施例では、後輪舵角制御系に後輪転舵コントロ
ーラ３２等の電子制御系を含む例を示したが、前輪のパ
ワーステアリング油圧を利用する等のメカニカル制御系
を含む後輪舵角制御装置である場合にも適用できる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、前輪操舵
時に後輪を補助転舵する四輪操舵車の後輪舵角制御装置
において、少なくとも車速が高車速である時には、後輪
の転舵可能な最大舵角を、油圧駆動される舵角制限アク
チュエータによって予め所定の舵角に制限する手段とし
た為、後輪転舵制御系の正常時には低速から高速までの
全車速域で良好な旋回性能が得られる所定の後輪転舵角
を許容しながら、高速走行中に後輪転舵制御系にフェイ
ルが発生した場合には、確実に後輪が大転舵角となるの
を規制して安全走行を保証することが出来るという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の四輪操舵車の後輸舵角制御装置を示す
全体システム図、第２図は低速走行時における作用説明
図、第３図は設定車速域での中速走行時における作用説
明図、第４図は高速走行時における作用説明図、第５図
は他の実施例の四輪操舵車の後輪舵角制御装置を示す全
体システム図である。 １・・一後輪 ２・・・後輪転舵パワーシリンダ ３・・一舵角制限溝 ４・・・舵角制限ビン ５・・・パワーシリンダ ６・・・リザーブタンク ７・・・パイロット方向制御弁 ８・・・流量制御弁 ９・・・油圧ポンプ ０−一一油圧制御バルブ １・・・油圧ポンプ ２・・・プロペラシャフト ３・・・ワンウエイクラッチ付ブーリ ４・・・プーリ ５・・・ベルト ６・・・リャディファレンシャル １７・・・ドライブシャフト １８・・・タイロツド １９・−・ナックルスピンドル ２０・・・チェックバルブ ２１・・・メイン油路 ２２・・・ドレーン油路 ２３・・・チェックバルブ ２４・・・スブール ２５・・・リリーフバルブ ２６・・一伸側制御油路 ２７・・・ポンプ圧油路 ２８・・・縮側制御油路 ２９・・・ドレーン油路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）前輪操舵時に車両条件に応じた後輪転舵角を得るべ
   く駆動される後輪転舵アクチュエータと、前記後輪転舵
   アクチュエータにより後輪に舵角を与えるリヤステアリ
   ング機構と、 前記リヤステアリング機構の転舵力伝達系に設けられ、
   少なくとも車速が高車速である時、後輪の転舵可能な最
   大舵角を、油圧駆動される舵角制限アクチュエータによ
   って予め所定舵角に制限する後輪舵角制限機構と、 を備えている事を特徴とする四輪操舵車の後輪舵角制御
   装置。