JPH04154482A - 車輌の後輪操舵装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は操舵時の車輌の運動性能を自在に制御できるよ
うにした車輌の後輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術） 後輪操舵装置を備えた車輌においては、前輪と共に後輪
の操舵が行われる。前輪の操舵角に応じて後輪の操舵角
を適当に制御することにより、車輌が旋回している間の
揉縦安定性を飛躍的に向上することができる。

以下、第４図を参照して従来装置について簡単に説明す
る。

油圧制御ユニッｌ−１１０は、オイルポンプ１１１、電
磁切換弁１１２、およびドレン１１ｇを備える。オイル
ポンプ１１１はドレン１１Ｂから作動油を吸入し、後輪
の向きを変えるために必要な作動油を電磁切換弁１１１
に供給する。オイルポンプ１１１が吐出した作動油は電
磁切換弁１１４のコモンボート１１３に送られる。

電磁切換弁１１２はソレノイド５ＱＬ１とｓ。

Ｌ２、およびスプール弁ＳＰＬを備えている。電子制御
装置ＥＣＵがソレノイド５ＱＬｌに通電すると、スプー
ル弁ＳＰＬがソレノイドＳＱＬ　１に向かって吸引され
、図示左方へ移動する。また、電子制御装置ＥＣＵがソ
レノイド５ＱＬ２に通電すると、ソレノイド５ＱＬ２に
向かってスプール弁ＳＰＬが吸引され、図示右方へ移動
する。さらに電子制御装置ＥＣＵがソレノイドＳＱＬ　
１にも５ＱＬ２にも通電しない時には、スプール弁ＳＰ
Ｌがスプリング１１９ａ、１１９ｂの力によって両ソレ
ノイド５ＯＬＩ、５ＯＬ４のほぼ中間の位置、即ち、中
立位置に保持される。

電磁切換弁１１２にはパワーシリンダ１１０が接続され
ている。パワーシリンダ１４０は、シリンダ１２１ａ、
１２１ｂに対して摺動自在に支持された操舵ロッド１２
２を備える。操舵ロッド１２２が図示左右に移動するこ
とにより、操舵ロッド１２２に接続された後輪（図示せ
ず）の向きが調整される。

操舵ロッド１２２には摺動ピストン１２３，１２４が固
定されている。パワーシリンダｌ！ｌａの内部には、摺
動ピストン１２３によってチャンバー１２８が形成され
ている。パワーシリンダ１２１ｂの内部には、摺動ピス
トン１２４によってチャンバー１２９が形成される。

摺動ピストン１２３，１２４の間には一対のリテーナ１
！５．ｌ！６が挿入されている。リテーナ１：！５，１
４６の間にはリターンスプリング１２７が配設されてい
る。

スプール弁ＳＰＬがソレノイドＳＱＬ　Ｉ側に移動する
と、出力ポートｔｘｔにドレンボート１１５が接続され
、出力ポート１１６にコモンボート１１３が接続される
。この時、オイルポンプ１１１から供給された作動油が
チャンバー１２９に供給され、しかもチャンバー１２８
内の作動油がドレン１１ｇに排出されるので、操舵ロッ
ド１２２が図示左方へ向かって移動する。操舵ロッド１
２２が図示左方へ移動する時には、リテーナ１２６が摺
動ピストン１１４と一体になって移動する。

この時、リテーナ１２５はシリンダ１２１ａに当接して
おり移動不可能なので、リターンスプリング１１７が圧
縮される。

逆に、スプール弁ＳＰＬがソレノイドＳＱＬ　を側に移
動すると、出力ポート１１４にコモンポート１１３が接
続され、出力ポート１１６にドレンボート１１７が接続
される。この時、オイルポンプ１１１から供給された作
動油がチャンバー１２８に供給され、しかもチャンバー
１２９内の作動油がドレン１１ｇに排出されるので、操
舵ロッド１２２が図示右方へ向かって移動する。操舵ロ
ッド１２２が図示右方へ移動する時には、リテーナ１１
５が摺動ピストン１２３と一体になって移動する。この
時、リテーナ１２６はシリンダ１２１ｂに当接しており
移動不可能なので、リターンスプリング１２７が圧縮さ
れる。

スプール弁ＳＰＬが中立位置にある時、出カポ−）１１
４と１１６にコモンポート１３が接続される。この時、
オイルポンプ１１１から供給された作動油がチャンバー
１２８と１２９に等しく供給されるので、操舵ロッド１
２２はリターンスプリングｌｚ７の力によって移動し、
後輪を直進位置へ向かって移動させる。両リテーナ１２
５，１２６がシリンダ１２１に当接している時、後輪は
直進位置に保持される。

このような従来装置は、例えば、特開昭６２−１５１７
２号公報や実開昭６４−１６９７７号公報などに提案さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置においては、スプー
ル弁ＳＰＬが中立位置に移動すると、両チャンバー１２
８．１１９内の圧力が瞬時に等しくなるため、後輪が急
に直進位置へ復帰してしまう。

後輪が急に直進位置へ復帰すると、車輌の旋回状態が急
変してしまうので、車輌の乗員に不安感を与える問題点
がある。

本発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、後輪を徐々に直進位置へ復帰させ、車輌の旋回状
態が急変しないようにすることを技術的ｌＩＮとする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前述した技術的課題を達成するために講じた技術的手段
は、油圧制御ユニットに、後輪を直進位置に復帰させる
際に前記パワーシリンダに作用する油圧の大きさを徐々
に変化させるためのオリフィス機構を設けたことである
。

（作用） 前述した技術的手段によれば、後輪を直進位置に復帰さ
せる際にはオリフィス機構が動作し、パワーシリンダに
作用する油圧の大きさが徐々に変化する。この結果、後
輪の向きは直進位置に向かってゆっくりと変化するよう
になり、車輌の旋回状態が急変しないようになる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい一実施例
装置について説明する。

第１図は本実施例装置のシステム構成を描いたブロック
図である。前輪操舵機ｌ１１８０はステアリングホイー
ル８１に接続されている。ステアリングホイール８１が
回されると、右前輪ＦＲと左前輪ＦＬの向きが変化する
。ステアリングホイール８１の回転角度は、前輪側操舵
角センサＳＴＩによって検出され、電子制御装置ＥＣＵ
に入力される。

油圧制御ユニツ）１０はパワーシリンダ２０を制御して
右後輪ＲＬおよび左後輪ＲＲの向きを変化させる。パワ
ーシリンダ２０は１５度の動作範囲内において左後輪Ｒ
Ｌおよび右後輪ＲＲの向きを調節し得る。また、パワー
シリンダ２Ｇは油圧ロック機構４０を内蔵している。油
圧ロック機構４０が動作すると、パワーシリンダ２０は
±１度の動作範囲内においてのみ左後輪ＲＬおよび右後
輪ＲＲＯ向きを調節し得るようになる。左後輪ＲＬおよ
び右後輪ＲＲＯ向きは後輪側操舵角センサＳＴ２によっ
て検出され、電子制御装置ＥＣＵに入力される。

エンジン９１に接続された変速機９２には、車速センサ
ＳＰが配設されている。車速センサＳＰは変速機９２の
出力軸９３から車速を検出する。

車速センサＳＰによって検出された車速は電子制御装置
ＥＣＵに入力される。

電子制御装置ＥＣＵは油圧制御ユニツ）１０を制御し、
左後輪ＲＬおよび右後輪ＲＲＯ向きを調節する。

以下、第２図を参照して、油圧制御ユニットｌＯおよび
パワーシリンダ２０について詳細に説明する。

オイルポンプ１１はドレン１８から作動油を吸入し、後
輪の向きを変えるために必要な圧力を発生する。オイル
ポンプ１１は自動車のエンジン９１により駆動される。

オイルポンプ１１から供給された作動油はレギュレター
バルブ５０に供給される。レギュレターバルブ５０は供
給された電流値に比例した圧力を保持する。第３図に本
実施例装置に使用されたレギュレ−バルプ５０の特性を
示す。電子制御装置ＥＣＵは後輪ＲＬ、ＲＲＯ向きを調
整するために必要な圧力を演算し、レギュレータバルブ
５０に適当な電流を流す。レギュレータパルプ５０によ
り調圧された油圧は電磁切換弁１２のコモンボート１３
に送られる。

電磁切換弁１２はソレノイド５ＱＬ１と５ＱＬ２、およ
びスプール弁ＳＰＬを備えている。スプール弁ＳＰＬは
ランドＬｌとＬ２が形成されている。また、電磁切換弁
１２のハウジング１２ａにはグループＧｌと０２が形成
されている。本実施例装置では、ランドＬｌのエツジと
グループＧｌのエツジの間が非常に狭くなっており、可
変オリフィス５１．５２が形成される。全（同様に、ラ
ンドＬ２のエツジとグループＧ２のエツジの間が非常に
狭くなっており、可変オリフィス５３．５４が形成され
る。

電子制御装置ＥＣＵがソレノイド５ＱＬ１に通電すると
、スプール弁ＳＰＬがソレノイド５ＱＬ２に向かって（
図示右方へ）移動する。また、電子制御装置ＥＣＵがソ
レノイド５ＱＬ２に通電すると、スプール弁ＳＰＬがソ
レノイドＳＱＬ　１に向かって（図示左方へ）移動する
。さらに電子制御装置ＥＣＵがソレノイド３０Ｌ　ｌに
もＳＱＬ　２にも通電しない時には、スプール弁ＳＰＬ
がスプリング１９ａ、１９ｂの力によって、両ソレノイ
ド５ＯＬＩ、ＳＱＬ！のほぼ中間の位置、即ち、中立位
置に保持される。

電磁切換弁１２にはパワーシリンダ２０が接続されてい
る。パワーシリンダ２０は、略円筒状のボディ２１と、
ボディ２１の両端を密閉する密−閉部材２２．２３と、
密閉部材２２．２３に対して摺動自在に支持された操舵
ロッド２４を備える。

また、密閉部材２２と２３の間には隔壁２５が強固に固
定されている。隔壁２５はボディ２１に形成された段付
部２１ａとＣリング２９の間に挟持されている。また、
操舵ロッド２４には摺動ピストン２６が強固に固定され
ている。

操舵ロッド２４には一対のリテーナ３１．３２が挿入さ
れている。リテーナ３１，３！の間にはリターンスプリ
ング３３が配設されている。

リテーナ３１と摺動ピストン２６の間には、スリーブ３
４が挿入されている。スリーブ３４は操舵ロッド２４の
外周に摺動自在に挿入されている。

従って、摺動ピストン２６が密閉部材２３に向かって移
動する時には、スリーブ３４およびリテーナ３１が摺動
ピストン２６と一体になって摺動する。この時、リテー
ナ３２は密閉部材２３に当接しており移動不可能なので
、リターンスプリング３３が圧縮される。

リテーナ３２は操舵ロッド２４に固定されたＣリング３
５に当接巳ている。従って、摺動ピストン２６が密閉部
材２２に向かって移動する時には、スリーブ３２が摺動
ピストン２６と一体になって摺動する。この時リテーナ
３１はボディ２１に形成された段付部２１ｂに当接して
おり移動不可能なので、リターンスプリング３３が圧縮
される。

なお、段付部２１ｂの位置は、リテーナ３１と段付部２
１ｂが当接した位置において後輪が直進位置になるよう
に定める。また、Ｃリング３５の位置はリテーナ３２と
密閉部材２３が当接した位置において後輪が直進位置に
なるように定める。

スプール弁ＳＰＬがソレノイド５ＱＬｌ側に移動すると
、可変オリフィス５２．５４が開となる。

この時、出力ポート１４にはコモンポー）１３が接続さ
れ、出カポ−）１６にドレンポート１７が接続される。

この時、オイルポンプ１１から供給された作動油がチャ
ンバー２８に供給され、しかもチャンバー２７内の作動
油がドレン１８に排出されるので、摺動ピストン２６が
密閉部材２３へ向かって移動する。

逆に、スプール弁ＳＰＬがソレノイドＳＱＬ　Ｚ側に移
動すると、可変オリフィス５１．５３が開となる。この
時、出力ポート１４にドレンポート１５が接続され、出
力ポート１６にコモンポート１３が接続される。この時
、オイルポンプ１１から供給された作動油がチャンバー
２７１こ供給され、しかもチャンバー２８内の作動油が
ドレン１８に排出されるので、摺動ピストン２６が密閉
部材２２へ向かつて移動する。

スプール弁ＳＰＬが中立位置にある時、可変オリフィス
５１〜５４は全て狭くなる。この時、狭い可変オリフィ
ス５１〜５４を通ってチャンバー２７と２８の圧力が徐
々に等しくなるので、摺動ピストン２６はリターンスプ
リング３３の力により直進位置へ向かって徐々に移動す
る。

このように、電子制御装置ＥＣＵはソレノイド５ＯＬＩ
、ＳＱＬ！に通電すことにより後輪の向きを変化させる
ことができる。

オイルポンプ１１から供給された作動油は電磁弁４９に
も供給される。電磁弁４９はパワーシリンダ２０に内蔵
された油圧ロック機構４０を動作させる。油圧ロック機
構４０は隔壁２５と密閉部材２２の間に配設されている
。

油圧ロック機構４Ｇは一対の摺動ピストン４１゜４２と
、摺動ピストン４１．４２によって区切られた三つのチ
ャンバー４３．４４．４５を備える。

摺動ピストン４１．４２は操舵ロッド２１の外周に摺動
自在に挿入されている。摺動ピストン４１は、密閉部材
２２とＣリング４６の間を摺動し得る。また、摺動ピス
トン４２は、隔壁２５とＣリング４７の間を摺動し得る
。さらに、摺動ピストン４１．４２は摺動ピストン２６
よりも大きな断面積を有している。

電磁弁４９はチャンバー４３．４４に接続されており、
チャンバー４３．４４内の作動油を吸排する。電磁弁４
ｇがチャンバー４３．４４に作動油を供給すると、チャ
ンバー４３．４４が拡大する。この結果、摺動ピストン
４１はＣリング４６に当接する位置まで移動し、摺動ピ
ストン４２はＣリング４７に当接する位置まで移動する
。

操舵ロッド２４にはＣリング４８が嵌合されている。Ｃ
リング４８は摺動ピストン４１．４２の間に固定されて
いる。操舵ロッド２４が密閉部材２２に向かって移動す
ると、Ｃリング４８が摺動ピストン４１に当接する。摺
動ピストン４１は摺動ピストン２６よりも断面積が大き
いので、Ｃリング４８が摺動ピストン４１に当接すると
操舵ロッド２４は停止する。逆に操舵ロッド２４が密閉
部材２３に向かって移動すると、Ｃリング４８が摺動ピ
ストン４２に当接する。摺動ピストン４２は摺動ピスト
ン２６よりも断面積が大きいので、Ｃリング４８が摺動
ピストン４２に当接すると操舵ロッド２４は停止する。

この結果、操舵ロッド２４の摺動範囲は摺動ピストン４
１と４２の間に限定される。

従って、チャンバー４３．４４に作動油が供給され、摺
動ピストン４１．４２がＣリング４６゜４７に当接する
位置に移動すると、操舵ロッド２４の摺動範囲が狭くな
る。本実施例装置では、チャンバー４３．４４に作動油
を供給することによって両後輪ＲＬ、ＲＲの動作範囲を
±１度以内に制限し得る。

電磁弁４９がチャンバー４３．４４をドレン１８に接続
すると、操舵ロッド２４の移動に伴って摺動ピストン４
１または４２が移動するようになり、操舵ロッド２４の
摺動範囲が広くなる。この時、チャンバー４３．４４内
の作動油は、摺動ピストン４１または４２が移動するこ
とによりドレン１８に排出される。本実施例装置では、
チャンバー４３．４４をドレン１８に接続することによ
って両後輪ＲＬ、ＲＲの動作範囲を±５度以内に広げ得
る。

なお、チャンバー４５は常時ドレン１８に接続されてお
り、摺動ピストン４１．４２とボディ２１の間の隙間お
よび摺動ピストン４１．４２と操舵ロッド２４の間の隙
間から漏れ出した作動油を回収する。

電子制御装置ＥＣＵは、車輌が低速で走行しており、し
かも左右後輪ＦＬ、ＦＲの操舵角が大きい間のみ電磁弁
４９に通電し、油圧ロック機構４０を解除する。それゆ
えに、電子制御装置ＥＣＵは、車輌が低速で走行してい
る間に限って、車輌の最小旋回半径を小さくできる。

逆に、電子制御装置ＥＣＵは、車輌が高速で走行してお
り、左右後輪ＲＬ、ＲＲの操舵角の向きを大きく変化さ
せる必要がない時には、後輪ＲＬ。

ＲＲＯ向きが不必要に大きく変化しないように油圧ロッ
ク機構４０を動作させる。それゆえに、電子制御装置Ｅ
ＣＵは、車輌が高速で走行している場合や、車輌が大き
な旋回半径で旋回している場合には、不必要に後輪ＲＬ
、ＲＲの向きを変化させられない。従って、後輪操舵が
不要な領域において車輌の旋回性能を安定にすることが
できる。

また、本実施例装置では、後輪ＲＬ、ＲＲを直進位置に
復帰させる際には可変オリフィス５１〜５４が動作し、
パワーシリンダ２Ｇに作用する油圧の大きさが徐々に変
化する。この結果、後輪ＲＬ、ＲＲの向きは直進位置に
向かってゆっくりと変化するようになり、車輌の旋回状
態が急変しないようになる。従って、万が一１後輪操舵
装置が故障しても、車輌の旋回性能は安定に維持される
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、後輪を直進位置に復帰させる際にはオ
リフィス機構が動作し、パワーシリンダに作用する油圧
の大きさが徐々に変化する。この結果、後輪の向きは直
進位置に向かってゆっくりと変化するようになり、車輌
の旋回状態が急変しないようになる。

従って、後輪操舵装置が故障しても運転手は通常の操舵
操作によって安全に車輌を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステム構成を描いたブロック図であ
る。 第２図は油圧制御ユニットおよびパワーシリンダの構造
を描いた断面図である。 第３図はレギュレターバルブの電流−圧力特性を描いた
グラフである。 第４図は従来の油圧制御ユニットおよびパワーシリンダ
の構造を描いた断面図である。 １０・・・油圧制御ユニット、１１・・・オイルポンプ
、１２・・・電磁切換弁、ＳＰＬ・・・スプール弁、Ｇ
ｌ、Ｇ２・・・グループ、Ｌｌ、Ｌ２・・・ランド、１
３・・・コモンポート、１４．１６・・・出力ポート、
１５　１’ｉｒ・・・ドレンポート、 １８・・・ドレン、１９ａ、１９ｂ・・・スプリング、
２０・・・パワーシリンダ、 ２１・・・ボディ、２２．２３・・・密閉部材、２４・
・・操舵ロッド、２５・・・隔壁、２６・・・摺動ピス
トン、２７．２８・・・チャンバー２９・・・Ｃリング
、３１．３２・・・リテーナ、３３・・・リターンスプ
リング、 ３４・・・スリーブ、３５・・・Ｃリング、４０・・・
油圧ロック機構、 ４１．４！・・・摺動ピストン、 ４３．４４．４５・・・チャンバー ４６４７．４８・・・Ｃリング、 ４９・・・電磁弁、５０・・・レギュレータバルブ、ｓ
ｉ、ｓｚ、５３．５４・・・可変オリフィス（オリフィ
ス機構）、 ＥＣＵ・・・電子制御装置、 ＳＴＩ・・・前輪側操舵角センサ、 ＳＴ２・・・後輪側操舵角センサ、 ｓｐ・・・車速センサ、８０・・・前輪操舵機構、８１
・・・ステアリングホイール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 作用する油圧の大きさに応じて後輪の向きを調節するパ
   ワーシリンダ、および 前記パワーシリンダに作用する油圧を調整する油圧制御
   ユニット、 とを備える車輌の後輪操舵装置において、 前記油圧制御ユニットが、さらに、 後輪を直進位置に復帰させる際に前記パワーシリンダに
   作用する油圧の大きさを徐々に変化させるためのオリフ
   ィス機構、 を備えることを特徴とした車輌の後輪操舵装置。