JPH0370677A - ステアリング剛性制御装置 - 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、フロントステアリング機構の支持剛性を外部
から制御するステアリング剛性制御装置に関する。

（従来技術及び解決しようとする課題）従来のステアリ
ング支持構造は、一般に、フロントステアリング機構の
ラックチューブがラックマウントブツシュを介して車体
に支持された構造となっている。

この為、ラックマウントブツシュｊこよる支持剛性が固
定された１つの支持剛性しか持つことができず、下記に
列挙するような問題があった。

■　直進及び低横加速度旋回時における車両安定性能及
び音振性能の向上を図るべく、支持剛性を低剛性（バネ
定数に、）に設定した場合には、横加速度に対するヨー
レイト変化量特性が、第１０図の点線特性に示すように
なり、横加速度が高くなるほどフロントタイヤの切れ戻
り量が大きくなり、又、タイヤのコーナリングパワー特
性も減少する為、口頭方向の動きが鈍る、即ち、舵の効
きが悪くなる。

尚、ヨーレイト変化量とは、旋回時に一定の舵切り増し
を行なった場合、舵の切り増し前後でのヨーレイトの差
であり、この大きさは舵の効き度合をあられすことにな
る。

■　高横加速度旋回時における口頭性の向上を図るべく
、支持剛性を高剛性（バネ定数に、）に設定した場合に
は、横加速度に対するヨーレイト変化量特性が、第１０
図の１点鎖線特性に示すようになり、直進及び低横加速
度旋回時にフロントタイヤが動き過ぎて車両安定性が悪
くなるし、振動伝達力が大きくシミー等の音振性能が悪
化する。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、フロントステアリング機構の車体に対する支持剛性を
外部から制御可能なステアリング剛性制御装置において
、高横加速度旋回時における回頭性の向上と直進及び低
横加速度旋回時における車両安定性能及び音振性能の向
上との両立を図ることを課題とする。

（課麹を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明のステアリング剛性制
御装置では、横加速度を制御情報とし、横加速度の増大
に応じて支持部材によるフロントステアリング機構の支
持剛性を高める制御を行なう手段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、フロント
ステアリング機構を車体に対して支持する支持部材ａと
、前記支持部材ａによる支持剛性を外部からの制御によ
り可変とする可変剛性アクチュエータｂと、走行中にお
いて車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手
段Ｃと、横加速度の増大に応じて支持部材ａによる支持
剛性を高める指令を前記可変剛性アクチュエータｂに出
力するステアリング剛性制御手段ｄとを備えている事を
特徴とする。

（作　用） 車両走行時には、ステアリング剛性制御手段ｄにおいて
、車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段
Ｃから得られる横加速度の増大に応じてフロントステア
リング機構を車体に対して支持する支持部材ａによる支
持剛性を高める指令が可変剛性アクチュエータｂに出力
される。

従って、高横加速度旋回時には、フロントステアリング
機構の支持剛性が高支持剛性となり、フロントタイヤの
切れ戻り量が小さくなり、又、タイヤのコーナリングパ
ワー特性も増大する為、回頭方向の動きが敏感で舵の効
きが良くなり、旋回回頭性が向上する。

また、直進及び低横加速度旋回時には、フロントステア
リング機構の支持剛性が低支持剛性となり、フロントタ
イヤの動きが抑えられて車両安定性か良くなるし、振動
伝達力が小さくシミー等の音振性能が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

第１図は実施例のステアリング剛性制御装置を示す全体
システム図で、フロントステアリング機構１のラックチ
ューブ１６を車体２に対して支持する可変剛性ラックマ
ウントブツシュ３（支持部材）と、該可変剛性ラックマ
ウントブツシュ３による支持剛性を外部からの制御油圧
ＰＣにより可変とする油圧アクチュエータ４（可変剛性
アクチュエータ）と、走行中において車両に発生する横
加速度Ｙ。を検出する横加速度センサ５（横加速度検出
手段）と、横加速度Ｙ６の増大に応じて前記可変剛性ラ
ックマウントブツシュ３による支持剛性を高める制御電
流Ｉを前記油圧アクチュエータ４の油圧制御バルブ４０
に出力するステアリング支持剛性コントローラ６（ステ
アリング剛性制御手段）とを備えている。

前記フロントステアリング機構１は、ドライバによる操
舵入力の方向及び大きさに応じてフロントタイヤ７を転
舵させる機構で、ハンドル１ｏ、ステアリングシャフト
１１、ピニオン１２、ラックギヤ１３、サイドロッド１
４、ナックルアーム１５、ラックチューブ１６を有して
構成されている。

前記可変剛性ラックマウントブツシュ３は、ラックチュ
ーブ１６を車体２に対して支持剛性を可変としながら支
持する部材で、第３図〜第５図に示すように、車体２に
ポルト８で固定されるステム３０と、該ステム３０の外
周に接着された第１ブツシユ３１と、該第１ブツシユ３
１が挿着される第１サポートメンバ３２と、該第１サポ
ートメンバ３２の内側に相対回動可能に設けられた第２
サポートメンバ３３と、第１サポートメンバ３２と第２
サポートメンバ３３との間に介装された第２ブツシユ３
４とを有し、第２サポートメンバ３３はラックチューブ
１６の外周に挿着される。

尚、第１ブツシユ３１の外面にはステム３５を有し、第
２ブツシユ３４の内外面にはステム３６゜３７を有する
。

前記油圧アクチュエータ４は、制御油圧ＰＣを作り出す
制御油圧発生部と、前記可変剛性ラックマウントブツシ
ュ３に内蔵されている可変剛性アクチュエータ部により
構成されている。

前記制御油圧発生部は、第２図に示すように、油圧制御
バルブ４０と、リザーブタンク４１、オイルポンプ４２
、油供給バイブ４３、油返送バイブ４４とを有している
。

前記可変剛性アクチュエータ部は、第４図及び第６図に
示すように、第１サポートメンバ３２と第２サポートメ
ンバ３３との間にチューブ軸方向に移動可能に設けられ
た第１フリーピストン４５と第２フリーピストン４６と
、両ピストン４５，４６の間に形成されるピストン室４
７に制御油圧ＰＣを導くべく第１サポートメンバ３２に
形成された油供給ポート４８と、両ピストン４５．４６
の端部に形成された油溝４９から作動油を排出するべく
第１サポートメンバ３２に形成された油排出ポート５０
と、第１サポートメンバ３２と第２サポートメンバ３３
とを油密状態に保つオイルシール５１と、第１サポート
メンバ３２に螺合固定されるストップナツト５２を有し
、油供給ポート４８に前記油供給パイプ４３が接続され
、油排出ポート５０に前記油返送バイブ４４が接続され
る。

前記ステアリング支持剛性コントローラ６は、電子制御
回路による構成で、横加速度センサ５からの横加速度Ｙ
。の増大に応じて前記可変剛性ラックマウントブツシュ
３による支持剛性を高めることで、横加速度Ｙ６の大き
さに応じた最適な支持剛性を得る制御プログラムが設定
されている。

次に、作用を説明する。

第７図は前記ステアリング支持剛性コントローラ６で行
なわれる支持剛性可変制御の作動の流れを示すフローチ
ャートであり、以下、各ステップについて説明する。

ステップ７０では、横加速度センサ５から横加速度Ｙａ
が読み込まれる。

ステップ７１では、ステップ７０で読み込まれた横加速
度Ｙ。に基づいて、第８図に示すような横加速度Ｙ。の
増大に応じてバネ定数を高めるマツプからのルックアッ
プや横加速度Ｙ６の関数であられされたバネ定数演算式
による演算等により、読み込まれた横加速度Ｙ。に最適
のバネ定数Ｋが設定される。

ステップ７２では、ステップ７１で設定されたバネ定数
Ｋが得られる制御油圧ＰＣが、第９図に示す油圧をパラ
メータとするバネ定数特性により求められる。

ステップ７３では、予め設定されたＰＣ−Ｉ特性に基づ
いて、ステップ７２で求められた制御油圧ＰＣが得られ
る制御電流■が設定される。

ステップ７４では、ステップ７３で求められた制御電流
工が油圧制御バルブ４０に出力される。

以上の制御作動は、所定の制御起動時間毎に繰り返し行
なわれる。

次に、車両走行時における支持剛性可変制御作用につい
て説明する。

車両走行時には、ステアリング支持剛性コントローラ６
において、車両に発生する横加速度Ｙ６の増大に応じて
フロントステアリング機横１のラックチューブ１６を車
体２に対して支持する可変剛性ラックマウントブツシュ
３による支持剛性を高める制御が行なわれることになり
、横加速度Ｙ６に対するヨーレイト変化量Δ中の特性は
、第１０図の実線特性に示すように、仮構加速度Ｙ６側
では、固定バネ定数に１と近似し、高横加速度Ｙ。側で
は固定バネ定数に２と近似する可変バネ定数Ｋ。による
特性を示す。

即ち、制御油圧ＰＣをＰＣ＝○とすることで両ピストン
４５．４６による締結力を解除して第１ブツシユ３１と
第２ブツシユ３４との剛性を直列で用いる低剛性（バネ
定数に、）の状態から、制御油圧ＰＣをＰＣ”ＰＣＩＪ
ＡＮとすることで両ピストン４５．４６による締結力を
最大にして両サポートメンバ３２．３３を一体化させ、
第１ブツシユ３１のみの剛性を用いる高剛性（バネ定数
に２）の状態まで剛性を可変にする制御が行なわれる。

尚、制御油圧ＰＣがＯ＜　ＰＣ＜　ＰＣ＆ＪＡＸの領域
では、制御油圧ＰＣの油圧レベルに応じて両サポートメ
ンバ３２．３３の拘束度合が決まり、第９図の点線特性
に示すように、第１ブツシユ３１のバネ定数に２を固定
値とし、これに第２ブツシユ３４の可変バネ定数べ＋”
　（＜Ｋ　＋　）を加えたバネ定数が得られる。

従って、高横加速度旋回時には、フロントステアリング
機構１のラックチューブ１６の支持剛性が高支持剛性と
なり、フロントタイヤ７の切れ戻り量が小さくなり、又
、フロントタイヤ７のコーナリングパワー特性も増大す
る為、回頭方向の動きが敏感で舵の効きが良くなり、旋
回回頭性が向上する。

また、直進及び低横加速度旋回時には、フロントステア
リング機構１のラックチューブ１６の支持剛性が低支持
剛性となり、フロントタイヤ７の動きが抑えられて車両
安定性が良くなるし、又、振動伝達力が小さくシミー等
の音振性能が向上する。

以上説明してきたように、実施例装置にあっては、高横
加速度旋回時における回頭性の向上と直進及び低横加速
度旋回時における車両安定性能及び音振性能の向上との
両立を図ることが出来るし、また、横加速度Ｙ。に応じ
て徐々に支持剛性を変化させるようにしている為、０Ｎ
−ＯＦＦ的または段階的に変化させる場合のように、ド
ライバに操舵違和感を与えることも無い。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、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における設計変更等があっても本
発明に含まれる。

例えば、実施例では支持部材による支持剛性を外部から
の制御により可変とする手段として、直列に設けた２つ
のブツシュによるバネ定数の効き具合を油圧により制御
する手段の例を示したが、支持部材を液封ブツシュとし
、封入する液体の液圧を変化きせる等、他の手段により
可変剛性を得るものであっても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、フロント
ステアリング機構の車体に対する支持剛性を外部から制
御可能なステアリング剛性制御装置において、横加速度
を制御情報とし、横加速度の増大に応じて支持部材によ
るフロントステア＋１ング機構の支持剛性を高める制御
を行なう手段とした為、高横加速度旋回時における回頭
性の向上と直進及び低横加速度旋回時における車両安定
性能及び音振性能の向上との両立を図ることが出来ると
いう効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のステアリング剛性制御装置を示すクレ
ーム対応図、第２図は実施例のステアリング剛性制御装
置が適用されたフロントステアリングの全体システムを
示す図、第３図は実施例装置の可変剛性ラックマウント
ブツシュを示す側面図、第４図は第３図１−Ｉ線による
可変剛性ラックマウントブツシュの縦断正面図、第５図
は第４図ＩＩ−ｎによる断面図、第６図は第３図■−■
線による断面図、第７図はステアリング支持剛性コント
ローラでの支持剛性可変制御の作動の流れを示すフロー
チャート、第８図は横加速度に対するバネ定数制御特性
図、第９図は油圧をパラメータとした可変剛性ラックマ
ウントブツシュのバネ定数特性図、第１０図は横加速度
に対するヨーレイト変化量特性図である。 ａ・・・支持部材 ｂ・・・可変剛性アクチュエータ Ｃ・・・横加速度検出手段 ｄ・・・ステアリング剛性制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）フロントステアリング機構を車体に対して支持する
   支持部材と、 前記支持部材による支持剛性を外部からの制御により可
   変とする可変剛性アクチュエータと、走行中において車
   両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、 横加速度の増大に応じて支持部材による支持剛性を高め
   る指令を前記可変剛性アクチュエータに出力するステア
   リング剛性制御手段と、 を備えている事を特徴とするステアリング剛性制御装置
   。