JPH04228370A - 操舵輪制御装置 - Google Patents

操舵輪制御装置

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JPH04228370A
JPH04228370A JP3111707A JP11170791A JPH04228370A JP H04228370 A JPH04228370 A JP H04228370A JP 3111707 A JP3111707 A JP 3111707A JP 11170791 A JP11170791 A JP 11170791A JP H04228370 A JPH04228370 A JP H04228370A
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JP
Japan
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steering
rod
vehicle
housing
piston
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Application number
JP3111707A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Yasui
由行 安井
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハンドルの回転に応じ
て操舵輪の方向を調整する車両の操舵装置に対して配設
され、操舵輪の方向を更に調整可能な操舵輪制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車が前方に向かって直進するとき、
前輪が後輪に対してよりも互いに内側に閉じるように前
輪は互いに向けてわずかに曲げられる配置とされている
。トーインと呼ばれるこの配置は車両に安定性を増加さ
せる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
曲がろうとする時、前輪のトーインは操舵制御を車両が
曲がろうとする方向に移動しないように弱める傾向があ
る。それゆえ、従来では、トーインを備えることによっ
て直進時の走行安定性を得るには、車両の運転のし易さ
に対して妥協せざるを得なかった。
【０００４】加えて、例えば、コーナリングの様な、車
両の動作の際、車両のハンドリングの動力は、路面状態
、タイヤの特性、重量配分、ブレーキ操作、アクセル操
作等の変化するパラメータによって影響され、オーバー
ステアやアンダーステア状態になる。この問題を取り扱
う為に、また、車両のハンドリングの動力を一定に保つ
試みとして、これまでに複雑なサスペンションリンクシ
ステムやドライブトレイン機構およびブレーキシステム
が提案されている。しかしながら、この提案されたシス
テムは比較的多数のパーツが必要であるため、車両が複
雑になったり、サイズが増加するので、望ましくない。
【０００５】そこで、本発明においては、ハンドルによ
る操舵輪の方向制御に加えて、更に操舵輪の方向を調整
可能な装置を得ることを課題としている。
【０００６】また、本発明においては、必要時に操舵輪
をトーインの関係とし、不必要なときに操舵輪を略平行
の関係に保持することを課題としている。
【０００７】又、本発明においては、オーバーステアや
アンダーステアの発生時にハンドルの操作に加えて操舵
輪の方位を調整する適合操舵装置を用いた場合でも、直
進時のトーインの関係を保持し、操舵時には操舵輪を略
平行の関係に保持することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明において講じた第１の手段は、車両の操舵ロッ
ドの端部と車両の操舵輪間の距離を調整可能な調整手段
を設けたことである。
【０００９】また、本発明において講じた第２の手段は
、車両の直進走行中か否かを検出し、直進走行中には車
両の左右の操舵輪をトーインの関係に保持し、旋回中に
は車両の左右の操舵輪を略平行の関係に保持するよう前
記調整手段を調整する制御手段を設けたことである。
【００１０】また、本発明において講じた第３の手段は
、車両内で操舵に応じて横方向に移動するラックと、該
ラックの端部に設けられたハウジングと、該ハウジング
内まで延び、前記ラックに対して横方向に移動可能な操
舵ロッドと、前記ハウジング内にで延び、前記操舵ロッ
ドに対して横方向に移動可能であり、操舵輪の方向を転
換可能な結合ロッドと、前記操舵ロッドの端部に固定さ
れ、ハウジング内を操舵ロッド側の第１室と他の側の室
に２分する第１ピストンと、前記結合ロッドに固定され
、ハウジング内を前記操舵輪側の第２室と他の側の室に
２分する第２ピストンと、前記操舵ロッドと結合ロッド
間に配設された弾性部材とを備え、第１室と第２室への
圧力印加により操舵輪の両輪間の距離を調整可能な調整
可能な調整手段を備えたことである。
【００１１】
【作用】上記手段によれば、従来の車両のように車両の
操舵ロッドの動きにつれ、操舵輪が回動するとともに、
調整手段を調整することにより、操舵輪の方位を更に増
加または減少させることが可能となる。調整手段により
車両の操舵ロッドの端部と車両の操舵輪間の距離を増加
させると、左右の操舵輪は互いに向き合う方向に回動さ
れる。
【００１２】上記第２の手段によれば、車両が直進走行
中は操舵輪はトーインの関係を保持する。車両が回動中
は操舵輪は略平行の関係を保持する。
【００１３】上記第３の手段によれば、第１室および第
２室の圧力を下げると、弾性部材が結合ロッドと操舵ロ
ッドを押圧し、左右の操舵輪間のロッドの距離を増大さ
せることにより左右の操舵輪が互いに向き合う方向に回
動される。また、第１室と第２室を同様に加圧すれば、
弾性部材が圧縮され、左右の操舵輪間のロッドの距離が
減少し左右の操舵輪を略平行な配置とすることができる
。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
【００１５】図１および図２に本発明のトーイン制御機
構の第１実施例を示す。操舵ロッド７０４はトーイン制
御機構７０７を備える。トーイン制御機構７０７は中空
の円筒状ハウジング７１１を備え、この円筒状ハウジン
グ７１１は操舵ロッド７０４の両端に配置されている。
【００１６】操舵ロッド７０４は周知の操舵機構に結合
されている。例えば、操舵ロッド７０４を操舵ギアハウ
ジング７０６内に横方向に移動可能に配置するとともに
、操舵ロッド７０４上にラック部材を配置する。また、
ハウジング７０６内に周知のピニオンギアを配置して、
このピニオンギアをラック部材と噛み合わせる。このピ
ニオンギアをハンドル７０５の回転とともに回転させる
ようにする。この結果、ハンドル７０５を回転させると
、操舵ロッド７０４がハウジング７０６に対して横方向
に移動するようになる。
【００１７】操舵ロッド７０４の両端にはボールジョイ
ント７１０が結合ロッド７１０ａを介して結合されてい
る。この結合ロッド７１０ａは円筒状ハウジング７１１
内を通過して配される。また、この結合ロッド７１０ａ
は、ハウジング７１１の外部まで延びる延長部分７１０
ｂを備え、この延長部分７１０ｂは操舵ロッド７０４の
両端に形成された溝７０４ａ内まで延びている。尚、延
長部分７１０ｂを結合ロッド７１０ａと一体に形成して
もよい。ボールジョイント７１０は中空のハウジング７
１１に対してわずかな距離を移動可能としている。同様
に、結合ロッド７１０ａは中空のハウジング７１１内を
移動可能であり、また、延長部分７１０ｂは溝７０４ａ
内を移動可能である。ボールジョイント７１０はその端
部においてドラッグリンク７０３に連結されている。ド
ラッグリンク７０３は更に操舵輪７０１に操舵アーム７
０２を介して連結されている。
【００１８】中空の円筒状のハウジング７１１内にはピ
ストン７１５が結合ロッド７１０ａの周囲に配置される
。圧縮可能な要素、例えば、弾性部材７１６がハウジン
ク７１１の内壁とピストン７１５の一面との間に配設さ
れる。そして、ピストン７１５の弾性部材７１６とは反
対の側の面のある空間にストッパー７１８が結合ロッド
７１０ａの周りに沿って配設されている。ピストン７１
５とストッパー７１８の間には環状の室７２１が結合ロ
ッド７１０ａの周りに沿って形成されている。
【００１９】シールリング７２０がピストンの外周に沿
って配設される。そして、ブッシング７１７が円筒状ハ
ウジング７１１の内壁とは反対の端部に配設され、スナ
ップリング７１２によってピストンに支持される。ブッ
シング７１７は結合ロッド７１０ａの端部の周りに沿っ
て配設され、円筒状ハウジング７１１の開放端を閉じる
。環状オイルシール７１９がブッシング７１７とストッ
パー７１８の間に配設される。円筒状ハウジング７１１
は、更に、ユニオンシート７１４が通過して配設される
穴を備える。ユニオンシート７１４は流体通路７１３に
よって図示しない流体圧力源に結合される。与圧された
流体は圧力源から流体通路７１３を通し、ユニオンシー
ト７１４を通して室７２１に流れる。流体圧力源と流体
の流れを制御する中央制御手段は、ここでは何れも図示
してはいないが、後述の図９，１０にて開示するものと
同様の手段を備えている。円筒状ハウジング７１１とそ
れに結合されて配設された全ての要素とで、トーイン制
御機構７０７を構成している。
【００２０】通常の走行操作時において車両が直進する
とき、室７２１には流体圧が供給されない。弾性部材７
１６は図１（Ａ）に示すように引き延ばされた状態とな
り、ピストン７１５をその左部にて加圧する。したがっ
て、結合ロッド７１０ａは円筒状ハウジング７１１に対
して左方向に加圧される。ボールジョイント７１０の延
長部分７１０ｂと操舵ロッド７０４の溝７０４ａにより
形成される空間は所定の間隔で形成されるようになる。 ボールジョイント７１０と円筒状ハウジング７１１間に
は所定のギャップができる。勿論、図示してはいないが
、同様のギャップがロッド７０４の右側にあるボールジ
ョイント７１０とハウジング間にも保たれている。この
構成により、ロッド７０４，円筒状ハウジング７１１と
ボールジョイント７１０を含む操舵輪間の操舵装置の全
長は最大となるので、図２（Ａ）に示されるように、操
舵輪７０１は互いに向けて少し内部に軸回転され、トー
イン位置に置かれる。
【００２１】しかし、ハンドルが回転し、車両が旋回す
るよう操作されたとき、そのハンドル回転は、図５の舵
角センサ２５により検出される。舵角センサは車両が操
舵操作を受けることを示唆する出力信号を与える。この
信号は、例えば図９のコントローラ３２のような中央制
御ユニットにより検出される。中央制御ユニットは、例
えば図１０のポンプとリザーバのような流体源から各々
のハウジング７１１内の環状室７２１に供給される流体
圧力の増圧命令を遂行する。室７２１の圧力増加はピス
トン７１５を図１の図示右側へ向かって移動するように
働き、弾性部材７１６を圧縮させ、図１（Ｂ）に示す位
置とする。勿論、図示していないが右側のシリンダ７１
１のピストンも同様に左方向へ移動する。両ピストン７
１５の移動は、結合ロッド７１０ａの操舵ロッド７０４
に向けての移動に対応し、円筒状ハウジング７１１に近
づけるようにボールジョイント７１０を引っぱり、それ
により操舵輪間の操舵装置の全長を減少させる。このよ
うに、図２（Ｂ）に示すように、操舵輪７０１は互いに
関して少し外側へ軸回転し、平行な配置に近くなる。ト
ーインはこれにより車両の旋回開始において消滅しする
。上記実施例によれば、トーインは直進走行時に与えら
れており、かつ、車両の旋回時の車両の運転しやすさは
維持される。
【００２２】トーインの消滅後、通常の旋回のための軸
回転動作は、操舵ロッド７０４の横方向移動により操舵
輪に与えられる。この操舵ロッド７０４の横方向移動は
、車両が右旋回するか左旋回するかによった異なる２つ
の異なる方法で結合ロッド７１０ａの移動に変換される
。図に示される左側のハウジング７１１においては、操
舵ロッド７０４が左方向に横移動されるとき、操舵ロッ
ド７０４，弾性部材７１６およびピストン７１５に固定
されたハウジング７１１を通して、操舵ロッド７０４の
横移動は結合ロッド７１０ａの移動に変換される。結合
ロッド７１０ａの移動は、更に、それに固定されたボー
ルジョイント７１０，操舵アーム７０２およびドラッグ
リンク７０３を通して操舵輪の移動に変換される。ハウ
ジング７１１の右側に対しては、操舵ロッド７０４の横
移動は、ハウジング７１１，スナップリング７１２，ブ
ッシング７１７，オイルシール７１９，ストッパー７１
８，室７２１内の流体圧およびピストン７１５を通して
結合ロッド７１０ａに伝達される。もちろん、反対側の
移動変換も、操舵ロッドが右に移動したとき、各々のハ
ウジングに対して行われる。車両が一般に直進に操舵さ
れる位置にハンドル７０５が戻された後、室７２１内の
流体圧の増圧はリザーバへ戻され、弾性部材７１６は膨
張し、ピストン７１５を反対方向へ付勢するので、結合
ロッド７１０ａは操舵ロッド７０４から離れる方向に移
動する。操舵装置の全長はそれによって増加し、トーイ
ンは元通りになる。
【００２３】図３は弾性部材７１６をスプリング部材７
２８に置き換えた、トーイン制御機構の第２実施例を示
す。その他のトーイン制御機構の構成および作動は図１
および図２において説明したものと実質的に同一である
。
【００２４】図４は操舵機構によるハンドル１４を使っ
た操舵に加え、モータによりハンドル１４の操舵以上又
は以下に操舵輪１２の方位を変更することが可能な車両
の操舵制御装置である。この操舵機構はラックとピニオ
ンタイプのものであり、そのハンドル軸１６は往復移動
可能なラック２０に噛み合うピニオン１８を支持してい
る。電気モーターハウジウング２２がラックの延長部２
０Ａに固定される。モーターは出力ギア２４により駆動
される出力軸を備える。この出力ギアは連結ロッド２９
に固定されたナット２６の螺旋ねじ山と噛み合う。連結
ロッド２９の両端は、操舵動作を操舵輪１２に変換する
一対の操舵アーム３０に接続される。
【００２５】このように、実際には、ハンドル１４の軸
１６とピニオンはラック２０とラック延長部２０Ａの線
型な移動をつくり、この線型な移動はモーターハウジン
グと出力ギア２４に伝達される。そして、出力ギア２４
とナット２６間で噛み合う結合によりナット２６の線型
移動をもたらす。ナット２６の線型移動は連結ロッド２
９に直接変換される。この方法により、車輪１２の方位
はハンドルの回転により可変にできる。
【００２６】過度のオーバーステアリングやアンダース
テアリングを避けるために、本発明では、モーター２２
の出力ギアの回転とナット２６および連結ロッド２９の
直線移動を得るための動作により、車輪の方位は操舵の
位置と独立して調整されるようになる。このように、適
合操舵制御等を車両が確実に希望する通路を走行させる
ために用いられてもよい。
【００２７】モーター２２の動作はコントローラ３２か
らの電気信号により行われる。コントローラ３２は、操
舵角と車速に応じた信号を利用して目標ヨーレートを決
定し、この目標ヨーレートを実際のヨーレートと比較し
て車輪角度を制御する。ヨーレートは垂直軸まわりの車
両の回転の比率として定義している。
【００２８】図６において、操舵角信号δは車両の操舵
軸に結合された公知の舵角センサ２５により与えられる
。車速信号Ｖは車両の全ての接地輪に接続された公知の
車輪速度センサ２８Ａにより与えられる。それぞれの車
輪で車輪速度が異なっていれば、コントローラはその平
均をとる。実ヨーレートはジャイロのような公知のヨー
レートセンサ２７により計測される。
【００２９】目標ヨーレートθｄは次の数１式の関係に
よりコントローラにて計算される。
【００３０】
【数１】
【００３１】ここで、θｄは目標ヨーレートであり、Ｌ
は車両のホイールベースの長さ（前後の軸間の距離）、
δは操舵角、Ｖは車速、そしてＫは僅かにニュートラル
からアンダーステア状態にするための定数であり、０か
ら１度までの値をとる。
【００３２】上記方法により目標ヨーレートθｄを決定
した後で、コントローラは目標ヨーレートθｄと実ヨー
レートθａを比較する。θａ＝θｄの時、操舵調整は必
要ない。θａ＜θｄの時、アンダーステア状態となるの
で、車輪の角度量を増やすことが要求される。θａ＞θ
ｄの時、オーバーステア状態となるので、車輪の角度量
を減らすことが要求される。出力ギア２４の回転方向は
、θａとθｄの何れが大きいかにより、出力ギア２４の
回転量はθａとθｄの差の大きさによる。出力ギア２４
の回転はコントローラがθａ＝θｄを判断するまで続く
。このように、適合操舵制御はアンダーステアまたはオ
ーバーステアを訂正するようになる。
【００３３】図７および図８は図５，６に対応する別の
実施例である。ここでは、実ヨーレートを決定する別の
方法が使用される。ここでは、ヨーレートセンサの代わ
りに公知のフロントとリアの横方向の加速度センサ４０
，４２が用いられる。フロントとリアの横方向の加速度
は、コントローラによってそれぞれフロントとリアの横
方向の速度値Ｖｆ，Ｖｒに変換される。実ヨーレートθ
ａは次の関係により決定される。尚、Ｎはフロントとリ
アのセンサ４０，４２間の距離である。
【００３４】
【数２】
【００３５】図９および図１０は本発明の第２の操舵装
置の実施例である。ここでは電気モータが流体を加圧可
能な流体モータ５０により置き換えられる。流体モータ
は、内部に往復運動可能なピストン５４が配置されてい
る流体シリンダ５２を備えている。一対のピストンロッ
ド５６，５６’はピストン５４の両側に接続され、シリ
ンダの両側の端部から突出している。シリンダ内に配設
された一対のスプリング５８，５８’がシリンダ５２内
の中央位置にピストン５４を付勢する。エンジンの回転
により駆動される流体ポンプ６０は、その位置がコント
ローラ３２からの信号により決定される３ウェイソレノ
イドバルブ６２に加圧流体を供給する。
【００３６】流体圧の揺動を抑えるためにポンプ６０と
バルブ６２間の流体はアキュームレータ６４に蓄圧され
る。
【００３７】運転中、車輪１２の操舵は、ハンドル１４
とラック，ピニオンカップリング１８，２０によって行
われる。ラック２０の直線移動はラックの延長部２０Ａ
に固定的にマウントされたシリンダ５２に変換される。 シリンダの直線移動はピストンロッド５６，５６’の外
側の端部に接続された連結ロッド６６に変換される。
【００３８】コントローラ３２が車両のアンダーステア
，オーバーステアを検出すると、電気駆動可能なソレノ
イドバルブ６２がコントローラ３２からの電気出力信号
により駆動され、ハンドルの位置と独立して車輪１２を
回転する位置にピストンを作動させ、それにより必要な
車輪角度の補正をする。
【００３９】図１１，１２は、図９，１０に接続された
システムに応じて動作する機構である。図１１は中空円
筒状のラック８４に同軸にスライド可能にマウントされ
ている操舵ロッド８２の１機構である。ラックは、図１
１（Ｃ）に示すように、外周部上に形成された歯８６を
備える。このラック８４は操舵ロッド８２に関連して中
心を異にして配置されており、適切に装置のバランスを
とるために、ラック８４の薄い部分に形成された歯８６
を有している。このラック８４は、同軸に並べられたパ
ワーステアリングハウジング８８と操舵ギアハウジング
９０により形成されるハウジングに同軸状にスライド可
能にマウントされている。
【００４０】操舵軸に機械的に結合された公知のピニオ
ン９２が操舵ギアハウジング９０にマウントされている
。ピニオン９２は、図１１（Ｂ）に示すように、ラック
の歯が刻まれている。操舵ギアハウジング９０は一対の
流体通路９６，９８まで延びるパワーステアリングバル
ブハウジング９４を備える。この通路は、室１０４に配
設されたパワーステアリングピストン１０６の両側のパ
ワーステアリング室１０４と連絡するためにステアリン
グハウジング８８により移動される取付部１００，１０
２に接続されている。図示しないポンプから通路９６，
９８のそれぞれ１つに向かうパワーステアリング流体の
流れをハンドルが回転する方向により制御する公知のパ
ワーステアリング制御バルブ９３が、ピニオン９２に接
続されている。
【００４１】ハウジングアッセンブリ８０は一対の弾性
グロメット１１２，１１４によって車両の頑丈なフレー
ム１１０にマウントされている。各グロメットはハウジ
ングのそれぞれの部分を通す中空円筒状である。グロメ
ット１１２はパワーステアリングハウジング８８を受け
る。グロメット１１４は操舵ギアハウジング９０を受け
る。各グロメットはブラケット１１６によりフレーム１
１０にボルト絞めされる。よって、ハウジングの振動は
グロメットにより減衰される。
【００４２】ボールジョイント１２０が操舵ロッド８２
の両端に固定されている。このボールジョイント１２０
は操舵アーム１２２によって操舵輪に取付けられている
。双方向の操舵ロッド８２の軸移動は操舵輪の操舵を行
う。操舵ロッド８２の軸移動はラック８４の軸移動をも
たらす操舵ピニオン９２により行われる。ラック８４の
軸移動は流体モータ１３０を含む機構により操舵ロッド
８２に変換される。流体モータ１３０は、ラック８４と
ロッド８２に一体に形成されたピストン１３４に接続さ
れた制御シリンダ１３２を備える。ピストン１３４は制
御シリンダ１３２により形成された室１３６内を軸方向
に移動可能である。それぞれフレキシブル流体通路１４
２，１４４に結合されたフィッティング１３８，１４０
はピストン１３４の両側の室１３６に接続されている。 通路１４２，１４４は、流体が例えば３ポジションソレ
ノイドバルブのようなバルブ１４８を通して通過した後
で、ポンプ１４６から圧縮流体を受け入れるよう配置さ
ている。バルブ１４８は前述した方法にてコントローラ
３２により通路１４２又は１４４の１つに転換させるか
、もしくは何れをも避けるように動作する。
【００４３】通路１４２と１４４の何れもがポンプ１４
６に接続されないとき、ピストン１３４の両側の室１３
６に残されている流体は制御シリンダ１３２からピスト
ン１３４に軸方向に移動させることができる。このよう
に、主操舵機構９２，１０６とパワーステアリングアッ
センブリにより生成されるラック８４の軸移動は制御シ
リンダ１３２，室１３６の流体およびピストン１３４を
通して操舵ロッド８２に変換される。言い換えれば、制
御シリンダ１３２の流体はポンプ１４６が室１３６にリ
ンクしていないとき、ラック８４に関連した移動からロ
ッド８２の移動を妨げる。
【００４４】操舵輪の方位が図６〜８に対応して論議さ
れるような過度のオーバーステア又はアンダーステアを
防止するために調整されるべきであることをコントロー
ラ３２が決定すると、バルブ１４８はポンプ１４６から
ピストン１３４の片側に圧縮流体を差し示すように駆動
される。結果として、ピストン１３４は制御シリンダ１
３２に関連して軸方向に配置され、ラック８４に対応し
たロッド８２の横方向の移動を引起し、ラックの移動と
は独立して操舵輪を操舵する。
【００４５】操舵ロッドがコントローラ３２によって移
動させられる量を示すラック８４に関連した操舵ロッド
８２の移動量を測定するために、ポテンショメータ１５
０が操舵ロッドに結合されている。ポテンショメータ１
５０はリニアタイプであり、制御シリンダ１３２にマウ
ントされ共に移動するハウジング１５２、および、ブラ
ケット１５６により操舵ロッド８２に接続されたロッド
１５４を備える。ロッド１５４は操舵ロッドとラックの
間の移動に応答してハウジング１５２に関連して配置さ
れる。ポテンショメータ１５０はコントローラにフィー
ドバックされる信号を生成する。
【００４６】操舵輪の方位を提供可能なラック８４の移
動量を測定するために、ロータリーポテンショメータ１
６０がピニオン９２に結合されている。ロータリーポテ
ンショメータにより発生される信号はコントローラ３２
にフィードバックされる。
【００４７】図１２の機構は、パワーステアリング機構
がない点およびモータ１３０’の制御シリンダ１３２’
がラック８４の軸の端部の中間にマウントされている点
を除いて、図１１に描かれたものと同一である。フィッ
ティング１３８’および１４０’はハウジングポート８
８’に形成された溝１７０内に配置されるようになって
いる。リニアロータリーポテンショメータは記載されて
いないが、存在する。
【００４８】図１２による実施例は図１１において開示
されたものと同一の方法で動作する。
【００４９】操舵力は操舵アームの途中でラック８４と
ピストン１３４’を通して変換される。
【００５０】図１３の機構は、流体モータ１３０’の代
わりに電気モータ２００を備える点を除いて、図１２に
描かれたものと同一である。電気モータ２００はラック
８４に結合されたハウジング２０１と、電力源２０４が
コントローラ３２からの信号に応じてモータ２００のス
テータを起動するとき回転する内側にネジきりされたロ
ータリーナット２０２を形成する出力素子を備えている
。ナット２０２はラック８４に関連して操舵ロッドを軸
上に配置するために操舵ロッド８２’’上に内側にネジ
きりされて刻まれている。開示されていないが、ラック
の移動と関連するロッドとラック間の移動を測定するポ
テンショメータが具備される。ピニオン９２からの操舵
力は操舵アームの途中でラック８４と電気モータ出力ナ
ット２０２を通して変換される。
【００５１】図１４はハンドル１４と操舵輪１２との間
の機械的結合のない操舵機構の第３実施例である。ラッ
クとピニオンはコントローラからの電気信号により単独
に制御される。コントローラ３２は出力軸２７２がピニ
オン２７４に結合された電気モータ２７０に電気的に結
合されている。ピニオンはラックの歯と噛合い、その端
は連結ロッド２７８に結合されている。連結ロッド２７
８は操舵アーム２８０に結合されている。
【００５２】操作において、ハンドル１４の回転は舵角
センサ２２５により発生される信号となる。この信号は
図６に関連して開示されているものと同じようにコント
ローラに供給される。このように、ハンドルが回転して
いるときでさえ、コントローラは過度のオーバーステア
やアンダーステアを避ける量で操舵輪１２を曲げるよう
にモータ７０に制御信号を加えるであろう。
【００５３】図１５，１６は図１４について上述したも
のの変形である操舵機構の第４実施例であり、コントロ
ーラ３２が上述の図９，１０で述べたような流体機構を
制御するものである。ここでは、流体シリンダ２９０が
連結ロッド２９４に結合されたピストンロッド２９２，
２９２’を備える。コントローラ３２からの出力信号は
、操舵輪１２を操舵するために、ポンプ２９５からの圧
縮流体を流体シリンダ２９０に導くよう３ウェイソレノ
イドバルブ２９６に与えられる。
【００５４】図１〜３に開示されたトーイン制御機構は
図４〜１６に開示された操舵制御機構に対して開示され
ていないが、トーイン制御機構を使用できるようにする
ことはこれらの機構では容易に行えることは明白である
。例えば、これらの実施例において、トーイン制御を備
えるようにするには、これらの実施例において円筒ハウ
ジング７１１と適合する部材を含むトーイン制御機構７
０７を操舵ロッドとボールジョイント間に配置させる。 トーイン制御機構は各ケースにおいて同一の、適合操舵
機構を制御する中央制御ユニットによって制御される。 これらの実施例の適合操舵機構は過度のオーバーステア
リングまたはアンダーステアリングを避けるために機能
するときでさえ、流体圧力は弾性部材７１６を圧縮させ
るように室７２１に同時に与えられ、それにより適合操
舵制御時のトーインが消滅する。
【００５５】上述のような適合操舵機構に対してトーイ
ン制御を避けるためには、トーイン制御機構７０７は操
舵ロッドの両端に配置されなければならないであろう。 図１７，１８において、トーイン制御機構は適合操舵制
御装置に連結されて開示されている。図１７において、
トーイン制御機構／適合操舵制御装置７０７’は、図１
１に示されるように流体モータ１３０の代わりに、操舵
ロッド７０４の一端に配置されている。その他の全ての
点で、図１７の装置は図１１の装置と同一である。トー
イン制御機構／適合操舵制御装置７０７’は図１１の操
舵装置の例で使用されているものとして詳細に示されて
いるが、適合操舵制御中にラックに応じて操舵ロッドの
横移動をさせるように流体圧を使用する操舵装置ととも
に使用できる。その上、トーイン制御機構／適合操舵制
御装置７０７’の使用が一つの円筒状ハウジングの中に
トーインと適合操舵制御を共に備えているだけでなく、
操舵ロッドが適合操舵機構のラックに応じて横方向に自
由に移動することにより、操舵ロッドの両端に図１〜３
に開示されたタイプのトーイン制御機構を備える必要も
ない。
【００５６】更に図１７，１８においては、操舵ロッド
７０４は円筒状ハウジング７１１’内に延び、ボールジ
ョイント７１０に固定された結合ロッド７１０ａは円筒
状ハウジング７１１’内に延びている。円筒状ハウジン
グ７１１’はラック８４の一端に固定されて配置されて
いる。結合ロッド７１０ａの延長部分７１０ｂは操舵ロ
ッド７０４の端部に形成された溝７０４ａ内に延びてい
る。第１，第２の２つのピストン７１５が存在し、第１
ピストンはその端部にてロッド７０４の周囲の回りに固
定され延びており、第２ピストンは結合ロッド７１０ａ
に固定されここから延びている。弾性部材７１６は２つ
のピストン７１５間に配置される。ピストン７１５は円
筒状ハウジング７１１’の内部を、図２０に示されるよ
うにバルブ７４２を制御するために各々流体通路７１３
とユニオンシート７１４に結合された左右の室に分割す
る。シールリング７２０は図１のようにピストン７１５
の回りに配置される。更に、第１オイルシール７１９は
ハウジング７１１’の内壁に近接して配置され、第２オ
イルシール７１９はブッシング７１７に近接して配置さ
れる。
【００５７】図２０には、図１７，１８に開示された実
施例を制御するための流体回路が示される。この回路は
、直列に配置された第１と第２の対のオン／オフバルブ
７４２ａ，７４２ｂと７４２ｃ，７４２ｄが配置され、
それぞれはオイルポンプ６０とリザーバ７４０間に並列
に配置される。ハウジング７１１’内に形成された左側
のバルブ７４２ｃと７４２ｄ間の流体回路に接続されて
おり、ハウジング７１１’内に形成された右側のバルブ
７４２ａと７４２ｂ間の流体回路に接続されている。可
変オリフィス７４６ａと７４６ｂがバルブ７４２ｂとリ
ザーバ７４０間およびバルブ７４２ｄとリザーバ７４０
間にそれぞれ配置される。リリーフバルブ７４８はオイ
ルポンプ６０とリザーバ７４０間に直接つながっている
バイパス通路に配設されており、その間の直接の油の流
れを許可して、オイルポンプ６０の出力圧が所定レベル
を越えたときはいつでも円筒状ハウジング７１１’を含
む回路の剰余分をバイパスさせる。圧力トランスジュー
サ７４４は左右の流体室のそれぞれの中の流体圧を検出
するように配設される。オン／オフバルブ７４２とオリ
フィス７４６の全てがその動作位置を制御するコントロ
ーラに接続さている。トランスジューサ７４４はコント
ローラ３２にも接続されている。コントローラ３２は、
図５，６および１１において説明したように、ヨーレー
ト、車速、操舵角および円筒状ハウジング７１１’内の
ピストン７１５の関連位置を数々の検出器から受け取る
。
【００５８】動作において、通常の直進走行中、バルブ
７４２ｃ，７４２ａは閉位置にあり、オイルポンプ６０
からの圧縮流体はリリーフバルブ７４８を通して直接リ
ザーバ７４０に流れる。ピストン７１５の両側の圧力は
実質的に同一であり、弾性部材７１６は圧縮されない。 それゆえ、車輪は図２に示すようにトーインに配置され
る。もしハンドルが回されると、その回転は舵角センサ
により検出され、コントローラ３２はバルブ７４２ａ，
７４２ｃを開位置に動作させ、円筒状ハウジングの両室
への流体の流れを許可する。円筒状ハウジングの両室内
の圧力はトランスジューサ７４４により検出され、最低
閾値に等しく加圧される。圧力が増加すると、両ピスト
ン７１５が互いに向けて移動し、結合ロッド７１０ａは
溝７０４ａ内を操舵ロッド７０４に向けて移動し、弾性
部材７１６が圧縮される。このように、図１の実施例の
ように、ボールジョイント７１０はハウジング７１１’
に向けて移動するので、操舵ロッド７０４の軸に沿った
操舵輪間の全体距離は減少し、車輪のトーインがなくな
り、車輪はほぼ平行配置になる。その後、バルブ７４２
ｂ，７４２ｄは更に室が加圧されないことを保証するた
めに開となる。最低閾値が保たれ、室が加圧にならない
よう保証するための室外への流体の流れはコントローラ
３２の制御に基づいて操作されるオリフィス７４６ａ，
７４６ｂの動作により制御される。
【００５９】舵角センサが車両が旋回していることを検
出すると、両室の圧力は最低閾値に保たれるのでトーイ
ンが消滅する。もし、アンダーステア又はオーバーステ
アが検出されなければ、これは実行され、目標ヨーレー
トは等しくなり、車両はピストン７１５に作用する流体
により操舵ロッド７０４と結合ロッド７１０ａにて変換
されたラック８４の横移動とともに通常に操舵される。 しかし、上述のようにアンダーステアまたはオーバース
テアが検出されると、内部の室の１つは閾値以上に加圧
され、同方向にピストンの横移動を引起し、それゆえラ
ック８４に応じて操舵ロッド７０４と結合ロッド７１０
ａの横移動を引き起こして、必要なアンダーステアとオ
ーバーステアの修正を与える。閾値以上およびその他に
関する一室の増加する加圧はコントローラ３２による適
当な可変オリフィス７４６ａ，７４６ｂの制限により遂
行されて、選択された室からそれを通して流れる流体を
少なく許容する。このように、室の圧力は閾値を越えて
増加し他の室に関連し、ハウジング７１１’とラック８
４に関して操舵ロッド７０４と結合ロッド７１０ａの対
応する必要な横移動を与えるのに必要なだけ両ピストン
７１５を横方向に移動させる。勿論、最低閾値圧力が適
合制御中に両室に保持されているので、弾性部材７１６
はピストン７１５間に圧縮されており、トーインの消滅
は適合制御中いつでも保持される。
【００６０】目標の回転通過がなされると、もはや適合
制御は必要でなく、圧力が増加された室はオリフィスの
開度を増加させることによって閾値まで減少させられる
。加えて、他の室の圧力はピストンを円筒状ハウジング
内のその中央ピストンに戻すために適合制御が徐々に消
滅するのに必要なだけ閾値以上に僅かに増加する。勿論
、車両がカーブで操舵されているならば、トーインを消
滅するために両室の圧力は閾値に保たれる。舵角センサ
が車両がもはやカーブで操舵されていないことを検出し
たとき、両室の圧力は通常のレベルまで減少させられて
、弾性部材７１６は膨張しトーインが保持される。
【００６１】図１９の実施例は、スプリング７２８を弾
性部材７１６の代わりに用いたことを除いて図１８の実
施例と同一である。スプリング７２８は結合ロッド７１
０ａの延長部分７１０ｂの周りで操舵ロッド７０４によ
り形成される溝７０４ａ内に配置される。加えて、トー
イン制御機構／適合操舵装置７０７’が図１２に示され
る流体モータ１３０’に置き換えられることは明瞭であ
る。操舵ロッド８２’は円筒状ハウジング内で終わる端
部を持つ左右の操舵ロッド部分を備える。ピストンは円
筒状ハウジング内の各々のロッド部分の端部の周りに固
定されて配設されている。この装置の動作は図１７に示
される装置と同一である。
【００６２】この発明は実施例に即して記載されている
が、請求の範囲に記載された発明の領域から離れない限
り、実施例で特別に記載されていない部分の追加、代用
、変更、削除等は行っても構わない。
【００６３】
【発明の効果】上記発明によれば、車両の走行状態に応
じた左右の操舵輪間の相対角度を調整できるので、車両
の走行性能向上に役立つ。
【００６４】また、上記第２の手段によれば、直進走行
中は操舵輪がトーインの関係になるので直進中の走行安
定性が保たれ、回動中は操舵輪が略平行の関係になるの
で、旋回性能を低下させない。
【００６５】また、上記第３の手段によれば、ハンドル
の操舵に加えて操舵ロッドを横方向に移動させる適合操
舵制御を用いた場合でも、上記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトーイン制御機構の第１実施例の
断面図。
【図２】図１のトーイン制御機構を使用した操舵装置の
全体図。
【図３】本発明のトーイン制御機構の第２実施例の断面
図。
【図４】操舵輪を操舵するための操舵装置の第１実施例
の斜視図。
【図５】図４の操舵装置を制御するためのシステムの第
１実施例の概要図。
【図６】図５のシステムのフローチャート。
【図７】図４の操舵装置を制御するためのシステムの第
２実施例の概要図。
【図８】図７のシステムのフローチャート。
【図９】操舵輪を操舵するための操舵装置の第２実施例
の斜視図。
【図１０】図９の操舵装置の部分概要図。
【図１１】図９，１０に結合されて開示される第２実施
例に応じて操作される第１機構の断面図。
【図１２】図９，１０に結合されて開示される第２実施
例に応じて操作される第２機構の断面図。
【図１３】図４，５に結合されて開示される実施例に応
じて操作される第２機構の断面図。
【図１４】操舵輪を操舵するための操舵装置の第３実施
例の斜視図。
【図１５】操舵輪を操舵するための操舵装置の第４実施
例の斜視図。
【図１６】図１５の操舵装置の部分概要図。
【図１７】図１１の機構にトーイン制御機構を備えた機
構の断面図。
【図１８】図１７のトーイン制御機構の第３実施例の断
面図。
【図１９】図１１，１２示す操舵機構を使用するための
トーイン制御機構の第４実施例の断面図。
【図２０】図１７〜１９示す実施例を制御するための流
体回路図。
【符号の説明】
１２　　操舵輪 １４　　ハンドル １６　　ハンドル軸 １８　　ピニオン ２０　　ラック ２０Ａ　　延長部 ２２　　モーター ２４　　出力ギア ２５　　舵角センサ ２７　　ヨーレートセンサ ２８Ａ　　車輪速度センサ ２９　　連結ロッド ３０　　操舵アーム ３２　　コントローラ ４０，４２　　加速度センサ ５０　　流体モータ ５４　　ピストン ５２　　流体シリンダ ５６，５６’ピストンロッド ５８，５８’　　スプリング ６０　　ポンプ ６２　　３ウェイソレノイドバルブ ６４　　アキュームレータ ６６　　連結ロッド ７０　　モータ ８０　　ハウジングアッセンブリ ８２，８２’’　　操舵ロッド ８４　　ラック ８６　　歯 ８８　　パワーステアリングハウジング８８’　　ハウ
ジングポート ９０　　操舵ギアハウジング ９２　　ピニオン ９２，１０６　　主操舵機構 ９３　　パワーステアリング制御バルブ９４　　パワー
ステアリングバルブハウジング１００，１０２　　取付
部 １１０　　フレーム １０４　　パワーステアリング室 １０６　　パワーステアリングピストン１１２，１１４
　　弾性グロメット １１６　　ブラケット １２０　　ボールジョイント １２２　　操舵アーム １３０，１３０’　　流体モータ １３２，１３２’　　制御シリンダ １３４，１３４’　　ピストン １３８，１４０，１３８’，１４０’　　フィッティン
グ１４６　　ポンプ １４８　　バルブ １５０　　ポテンショメータ １５２　　ハウジング １５４　　ロッド １５６　　ブラケット １６０　　ロータリーポテンショメータ１７０　　溝 ２００　　電気モータ ２０１　　ハウジング ２０２　　ロータリーナット ２０４　　電力源 ２２５　　舵角センサ ２７０　　電気モータ ２７２　　出力軸 ２７４　　ピニオン ２７８　　連結ロッド ２８０　　操舵アーム ２９０　　流体シリンダ ２９２，２９２’　　ピストンロッド ２９４　　連結ロッド ２９５　　ポンプ ２９６　　３ウェイソレノイドバルブ ７０１　　操舵輪 ７０２　　操舵アーム ７０３　　ドラッグリンク ７０４　　操舵ロッド ７０４ａ　　溝 ７０５　　ハンドル ７０６　　ハウジング ７０７　　トーイン制御機構 ７０７’　　トーイン制御機構／適合操舵制御装置７１
０　　ボールジョイント ７１０ａ　　結合ロッド ７１０ｂ　　延長部分 ７１１，７１１’　　円筒状ハウジング７１２　　スナ
ップリング ７１３　　流体通路 ７１４　　ユニオンシート ７１５　　ピストン ７１６　　弾性部材 ７１７　　ブッシング ７１８　　ストッパー ７１９　　オイルシール ７２０　　シールリング ７２８　　スプリング ７４０　　リザーバ ７４２，７４２ａ，７４２ｂ，７４２ｃ，７４２ｄ　　
バルブ ７４４　　圧力トランスジューサ ７４６ａ，７４６ｂ　　可変オリフィス７４８　　リリ
ーフバルブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　車両内で操舵に応じて横方向に移動す
    る操舵ロッドの端部と車両の操舵輪間の距離を調整可能
    な調整手段を備えた、操舵輪制御装置。
  2. 【請求項２】　　前記調整手段は、前記操舵ロッドの端
    部に当接するハウジングと、前記操舵輪と結合し、前記
    ハウジングに対して前記操舵ロッドの軸方向に移動可能
    な結合ロッドと、前記ハウジングと結合ロッド間の距離
    を調整する調整部材とを備えていることを特徴とする、
    請求項１記載の操舵輪制御装置。
  3. 【請求項３】　　前記調整部材は、前記ハウジングの空
    間に配設され前記結合ロッドに固定されたピストンと、
    該ピストンの一面と前記ハウジング間に配設された弾性
    部材と、前記ピストンの他面と前記ハウジングにより形
    成される空間に流体圧を印加可能な流体圧印加手段を備
    えたことを特徴とする、請求項２記載の操舵輪制御装置
    。
  4. 【請求項４】　　更に、車両の直進走行中か否かを検出
    する直進走行検出手段と、該直進走行検出手段が車両の
    直進走行中を検出時に車両の左右の操舵輪をトーインの
    関係に保持し、該直進走行検出手段が車両の旋回中を検
    出時に車両の左右の操舵輪を略平行の関係に保持するよ
    う前記調整手段を調整する制御手段を備えた、請求項１
    記載の操舵制御装置。
  5. 【請求項５】　　前記操舵ロッドは、車両のハンドルの
    回転に応じて横移動するとともに、車両の状態に応じて
    操舵輪の角度を調整する適合操舵制御手段に応じて横移
    動するものであることを特徴とする、請求項１記載の操
    舵制御装置。
  6. 【請求項６】　　更に、前記適合操舵制御手段が適合非
    制御中には車両の左右の操舵輪をトーインの関係に保持
    し、適合制御中には車両の左右の操舵輪を略平行の関係
    に保持するよう前記調整手段を調整する制御手段を備え
    た、請求項５記載の操舵制御装置。
  7. 【請求項７】　　車両内で操舵に応じて横方向に移動す
    るラックと、該ラックの端部に設けられたハウジングと
    、該ハウジング内まで延び、前記ラックに対して横方向
    に移動可能な操舵ロッドと、前記ハウジング内にで延び
    、前記操舵ロッドに対して横方向に移動可能であり、操
    舵輪の方向を転換可能な結合ロッドと、前記操舵ロッド
    の端部に固定され、ハウジング内を操舵ロッド側の第１
    室と他の側の室に２分する第１ピストンと、前記結合ロ
    ッドに固定され、ハウジング内を前記操舵輪側の第２室
    と他の側の室に２分する第２ピストンと、前記操舵ロッ
    ドと結合ロッド間に配設された弾性部材とを備え、第１
    室と第２室への圧力印加により操舵輪の両輪間の距離を
    調整可能な調整可能な調整手段を備えた、操舵輪制御装
    置。
JP3111707A 1990-05-16 1991-05-16 操舵輪制御装置 Pending JPH04228370A (ja)

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