JPH0460871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両の操舵装置、詳しくは前輪お
よび後輪が共に操舵可能なものにあつて、操向ハ
ンドルの操舵に対する後輪の偏倚角を調節可能な
操舵装置に関する。

（従来の技術） 近年、車両においては、旋回性能の向上を目的
として前輪及び後輪の操舵が共に可能な操舵装置
が提案され、この種の操舵装置としては、例え
ば、特開昭57−99470号公報に記載されたコンプ
ライアンスステア制御装置が知られている。

このコンプライアンスステア制御装置は、後輪
のサスペンシヨン装置と車体との間に介装された
弾性体に油圧作動手段を併設し、該油圧作動手段
へパワーステアリング機構のパワーシリンダへの
油圧を供給することで、車両の旋回走行時におい
て生じるコンプライアンスステアを増加又は減少
させることで後輪の操舵を行うものである。

このようなコンプライアンスステア制御装置に
あつては、旋回走行時において後輪へ走行ハンド
ルの操舵に対応した横スベリ角（スリツプアング
ル）を強制的に設定して大きなコーナリングフオ
ースを生じさせ、より安定した旋回走行性能を得
ている。すなわち、このようなコンプライアンス
ステア制御装置は、主として車体に作用する遠心
力の大きい高速走行時における走行性能の向上を
目的としたもので、高速旋回走行時において後輪
が横すべりを生じることを防止している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなコンプライアンスス
テア制御装置にあつては、操向ハンドルの操舵に
対する後輪の偏倚角（この実施例においては、単
位操舵力当たりの偏倚角（deg／kgm）、以下同
じ）が一義的に決定されるため、その特性を車両
の走行状態に対応して制御し、より良好な旋回性
能を得ることができないという問題があつた。す
なわち、より良好な旋回性能を得るためには、車
速或は路面状況等に応じて操向ハンドルの操舵に
対する後輪の偏倚角を制御することが不可欠であ
り、操向ハンドルの操舵に対する後輪の偏倚角を
制御する手段の開発が要望されていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、操向ハンドルの操舵に対する後輪の偏倚角を
走行状態に応じて制御可能な操舵装置を提供し、
より良好な旋回性能を得ることを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） この発明の車両の操舵装置は、圧力流体により
前輪を偏倚する前輪操舵手段と、該前輪操舵手段
への圧力流体を発生する第１圧力流体発生手段
と、操向ハンドルへ加えられる操舵力に応じて第
１圧力流体発生手段から前輪操舵手段へ供給する
圧力流体を制御する第１操舵力応動弁と、圧力流
体により後輪を前輪と同一方向に偏倚する後輪操
舵手段と、該後輪操舵手段への圧力流体を発生す
る第２圧力流体発生手段と、前記操向ハンドルへ
加えられる操舵力に応じて第２圧力流体発生手段
から後輪操舵手段へ供給する圧力流体を制御する
第２操舵力応動弁と、第２圧力流体発生手段から
第２操舵力応動弁への圧力流体供給量を車速に対
応して変化させ、高車速時に低車速時より多量の
圧力流体を前記後輪操舵手段へ供給し、前記操向
ハンドルの操舵に対する後輪の偏倚角が高車速時
に低車速時より大きくなるように前記操舵力に対
する後輪操舵手段の後輪偏倚量を補正する流量調
整手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。

（作用） 本発明では、操舵ハンドルが操舵されると、該
操舵力に応じ第１操舵力応動弁によつて第１圧力
流体発生手段から前輪操舵手段への圧力流体が制
御され、前輪操舵手段が操舵ハンドルの操舵に応
答して前輪を偏倚させる。一方、このとき前記操
舵力に応じ第２操舵力応動弁によつて第２圧力流
体発生手段から後輪操舵手段への圧力流体が制御
されるとともに、第２圧力流体発生手段から第２
操舵力応動弁への圧力流体の供給量を流量調整手
段の作動により車速に応じて変化させることで、
第２操舵力応動弁から後輪操舵手段への圧力流体
供給量が車速変化に対応して補正され、この補正
をされた圧力流体により後輪操舵手段が後輪を偏
倚させる。したがつて、前記操舵力に応答する後
輪操舵手段の後輪偏倚量が車速変化に対応して補
正され、操舵装置の操舵特性がきめ細く制御され
る。この結果、より良好な旋回性能が得られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は、この発明の第１実施例を示す図であ
り、車両の操舵装置の概要を示している。

まず、構成を説明する。

同図において、１１は車体、１２Ｒ，１２Ｌは
前輪、１３Ｒ，１３Ｌは後輪を示している。前輪
１２Ｒ，１２Ｌは、それぞれがナツクルアーム１
４Ｒ，１４Ｌおよびサイドロツド１５Ｒ，１５Ｌ
を介してラツク１６の端部へ連結されている。ラ
ツク１６にはピニオン１７が噛合し、ピニオン１
７がステアリングシヤフト１８を介して操向ハン
ドル１９に連結されている。このラツク１６およ
びピニオン１７はステアリングギヤ機構２０を構
成する。

後輪１３Ｒ，１３Ｌは、それぞれがセミトレー
リングアーム２１Ｒ，２１Ｌを介して後輪サスペ
ンシヨンメンバ２２に揺動可能に支持されてい
る。後輪サスペンシヨンメンバ２２は、その両端
がインシユレータラバー２３Ｒ，２３Ｌを介しピ
ン２４Ｒ，２４Ｌにより車体１１へ弾性的に支持
され、また、デイフアレンシヤルギアハウジング
２５が図示しないボルトにより固定されている。
このデイフアレンシヤルギヤハウジング２５も、
また、インシユレータラバー２６を介してピン２
７により車体１１へ弾性的に支持されている。な
お、２８Ｒ，２８Ｌはデイフアレンシヤルギアハ
ウジング２５のデイフアレンシヤルギヤと後輪１
３Ｒ，１３Ｌとを接続するドライブシヤフトであ
る。

２９はリザーバ３０内の作動流体を加圧して吐
出する第１ポンプ（第１圧力流体発生手段）、３
１はステアリングシヤフト１８に設けられた第１
ポンプ２９と配管Ｐ１を介して接続すると共にリ
ザーバ３０と配管Ｐ２を介して接続した第１制御
弁（第１操舵力応動弁）であり、第１制御弁３１
はまた配管Ｐ３，Ｐ４を介してラツク１６に設け
られたパワーシリンダ３２へ接続している。第１
制御弁３１は、操向ハンドル１９へ加えられる操
舵力に応じて流路面積が変化する４つの可変オリ
フイス３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを有し、
第１ポンプ２９が吐出する圧力流体を操向ハンド
ル１９の操舵に制御してパワーシリンダ３２へ供
給する。

パワーシリンダ３２は、ラツク１６と固着した
ピストン３３が車体１１へ設けられたシリンダボ
デイ３４内に揺動自在に嵌入して、２つの流体室
３５，３６を画成している。このパワーシリンダ
３２は、第１制御弁３１から圧力流体を供給され
る流体室３５、３６の圧力差に対応した操舵補助
力を生じ、ラツク１６を操舵方向に対応して押圧
する。これら第１ポンプ２９、リザーバ３０、第
１制御弁３１およびパワーシリンダ３２は周知の
パワーステアリング装置３７を構成しており、パ
ワーステアリング装置３７のパワーシリンダ３２
は前述のステアリングギヤ機構２０とともに前輪
操舵手段３８を構成する。

３９はリザーバ４０内の作動流体を加圧して吐
出する第２ポンプ（第２圧力流体発生手段）であ
り、第２ポンプ３９の吐出ポート側の配管Ｐ５の
途中には該ポンプ３９の吐出量を変更する流量制
御弁４１が設けられている。この流量制御弁４１
は、例えば、特開昭55−79754号公報中に開示さ
れたような流量制御器から構成され、制御回路４
２に結線されている。この制御回路４２は、車速
Ｖを検出する車速センサ４３と接続され、この車
速センサ４３の出力信号に基づいて流量制御弁４
１を制御して、第２ポンプ３９の吐出量を例えば
第４図に示すような特性に設定する。これらの流
量制御弁４１および制御回路４２は流量調整手段
４４を構成しており、この流量調整手段４４は、
前記配管Ｐ５を通る第２ポンプ３９から第２制御
弁４５への流体供給量を変化させることにより、
操向ハンドル１９の操舵力に対する後輪操舵手段
（後述する）の後輪偏倚量を車速に応じて補正す
るようになつている。

第２制御弁４５は、配管Ｐ６を介してリザーバ
４０に接続するとともに、一対の配管Ｐ７，Ｐ８
を介し後輪サスペンシヨンメンバ２２と車体１１
の間に介装された４つのアクチユエータ４６ａ，
４６ｂ，４６ｃ，４６ｄへ接続している。この第
２制御弁４５は、操向ハンドル１９へ加えられる
操舵力によりその弁開度（可変オリフイス４５ａ
〜４５ｄの流路面積）を変化させて圧力流体を制
御する第２操舵力応動弁であり、第２ポンプ３９
から流量制御弁４１を介して供給される圧力流体
を操舵ハンドル１９の操舵力に応じ制御してアク
チユエータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄへ供
給する。アクチユエータ４６ａ，４６ｂ，４６
ｃ，４６ｄは、車体１１および後輪サスペンシヨ
ンメンバ２２にピンジヨイントにより結合し、供
給される圧力流体の作用によりインシユレータラ
バー２３Ｒ，２３Ｌを変形して後輪サスペンシヨ
ンメンバ２２をピン２７を中心に回動させる。こ
れら後輪サスペンシヨンメンバ２２、インシユレ
ータラバー２３Ｒ，２３Ｌ，２６およびアクチユ
エータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、圧力
流体の作用により後輪サスペンシヨンメンバ２２
を回動することで後輪１３Ｒ，１３Ｌを偏倚させ
る後輪操舵手段４７を構成しており、上述した第
２ポンプ３９、流量調整手段４４、第２制御弁４
５はこの後輪操舵手段４７を制御するコンプライ
アンスステア用の制御装置４９を構成している。

次に、作用を説明する。

この車両の操舵装置は、車両の前輪１２Ｒ，１
２Ｌおよび後輪１３Ｒ，１３Ｌを操向ハンドル１
９の操舵に応じて偏倚させるもので、パワーステ
アリング装置３７が操舵補助力を生じて操向ハン
ドル１９による前輪１２Ｒ，１２Ｌの操舵を助勢
し、後輪操舵手段４７が操向ハンドル１９の操舵
に応じて後輪１３Ｒ，１３Ｌを前輪１２Ｒ，１２
Ｌと同一方向に偏倚する。そして、コンプライア
ンスステア用の制御装置４９にあつては、操向ハ
ンドル１９の操舵に対する後輪１３Ｒ，１３Ｌの
偏倚角を車速Ｖに応じて制御している。

いま、操向ハンドル１９が操舵されていない場
合、第１制御弁３１は各可変オリフイス３１ａ，
３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが同一の開度を有し、第
１ポンプ２９が吐出する圧力流体は、第１制御弁
３１の各可変オリフイス３１ａ，３１ｂ，３１
ｃ，３１ｄを経てリザーバ３０に還流する。この
ため、パワーシリンダ３２は操舵補助力を生じる
こともなく、車両は直進する。同様に、第２ポン
プ３９が吐出する圧力流体は、第２制御弁４５を
経てリザーバ４０へ還流するため、後輪１３Ｒ，
１３Ｌは偏倚を生じることはなく、車両の直進性
が保持される。

次に、操向ハンドル１９に操舵力が加えられ、
操向ハンドル１９が例えば右方向（以下の説明中
において同じ）に操舵されると、第１制御弁３１
は可変オリフイス３１ａ，３１ｄが絞られるとと
もに可変オリフイス３１ｄ，３１ｃが開かれ、各
配管Ｐ３，Ｐ４内に流出する圧力流体に圧力差が
生じる。すなわち、第１制御弁３１は、配管Ｐ４
を介しパワーシリンダ３２の一方の流体室３６へ
高圧の圧力流体を供給するため、パワーシリンダ
３２は操舵補助力を生じてラツク１６を押圧す
る。したがつて、前輪１２Ｒ，１２Ｌは、ステア
リングギア機構２０を介して操向ハンドル１９か
ら伝達される操舵力およびパワーシリンダ３２が
生じる操舵補助力により偏倚される。

同様に操向ハンドル１９が操舵されると、第２
制御弁４５は可変オリフイス４５ａ，４５ｄが絞
られるとともに可変オリフイス４５ｂ，４５ｃが
開かれ、第２制御弁４５から各配管Ｐ７，Ｐ８内
へ流出する圧力流体に圧力差が生じ、アクチユエ
ータ４６ｂ，４６ｃには配管Ｐ８を介し高圧の圧
力流体が供給される。このため、アクチユエータ
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、インシユレ
ータラバー２３Ｒ，２３Ｌを変形して後輪サスペ
ンシヨンメンバ２２を図中時計方向に回動させ、
後輪１３Ｒ，１３Ｌを右方向すなわち前輪１２
Ｒ，１２Ｌと同一方向に偏倚させる。

ここで、第２ポンプ３９が吐出する圧力流体
は、流量制御弁４１により制御されて第４図に示
すような流量特性を示している。すなわち、制御
回路４２は、第２ポンプ３９から第２制御弁４５
へ供給される圧力流体の流量を、高車速域におい
て増大するよう車速に応じて制御している。この
ため、操向ハンドル１９へ加えられる操舵力が一
定、すなわち第２制御弁４５の各可変オリフイス
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄの流路面積の変
化が一定の場合であつても、第２制御弁４５によ
る配管Ｐ７，Ｐ８内の圧力差は高車速域において
大きくなり、アクチユエータ４６ａ，４６ｂ，４
６ｃ，４６ｄはより大きな力でインシユレータラ
バー２３Ｒ，２３Ｌを変形する。すなわち、第２
制御弁４５は周知のオリフイス特性を利用するも
のであるため、第２制御弁４５へ供給される圧力
流体の流量が増大するとアクチユエータ４６ｂ，
４６ｃへより高圧の圧力流体を供給し、アクチユ
エータ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄが大きな
力でインシユレータラバー２３Ｒ，２３Ｌをより
大きく変形する。したがつて、後輪１３Ｒ，１３
Ｌは、高車速域においてより大きく偏倚して大き
な横すべり角が設定され、車両の旋回が安定する
ものである。

なお、第２制御弁４５へ供給する圧力流体の流
量特性は、第４図に示した特性に限定されるもの
ではなく、例えば第５図に示す特性あるいは段階
的に高車速時に流量が増加する特性とすることも
可能であることは言うまでもない。

第２図には、この発明の第２実施例を示す。

第２実施例は、操向ハンドル１９の操舵に対す
る後輪１３Ｒ，１３Ｌの偏倚角を車速センサ４３
の出力に基づいて制御するとともに、その制御モ
ードを操作スイツチ４８により切換え可能にした
ものである。なお、第１実施例と同一の部分には
同一の符号を付してその説明は省略する。

この第２実施例にあつては、第２制御弁４５へ
供給される圧力流体の流量が、例えば、第６図ａ
〜ｃの何れかに示すような特性で制御される。

第６図ａの場合、第２制御弁４５へ供給される
圧力流体の流量（圧力流体供給量）は、操作スイ
ツチ４８の切換えにより図中に実線および破線で
示す複数の制御モードのうち何れかによつて制御
される。したがつて、低車速域においては、第２
制御弁４５への圧力流体供給量が少ないため、操
向ハンドル１９の操舵に対する後輪１３Ｒ，１３
Ｌの偏倚角は小さいが、車速に応じてその偏倚の
割合が漸増することになる。また、所定車速以上
の車速域では、第２制御弁４５への圧力流体供給
量が最大量で一定となるため、操向ハンドル１９
の操舵力に応じて後輪１３Ｒ，１３Ｌを十分に偏
倚させることができる。さらに、実線で示す制御
モードと破線で示す制御モードでは、第２制御弁
４５への圧力流体供給量が増大となる車速が異な
つているから、操作スイツチ４８の切換え操作に
より前記圧力流体供給量を最大にする車速を中速
域にしたり高速域にしたりして運転者の好みに合
つた操舵特性に設定することができる。なお、高
速域にあつても操向ハンドル１９の操舵に対する
後輪１３Ｒ，１３Ｌの偏倚角を車速に応じて増加
させるのが理想であるが、その増加量はそれほど
大きくないから、一定値で近似でき、図示のよう
な設定をすることで制御回路４２のハードウエア
を低コストのものにすることができる。

同図ｂの場合、第２制御弁４５へ供給される圧
力流体の流量は、操作スイツチ４８の切換えによ
り図中に実線および破線で示す複数の制御モード
のうち何れかによつて制御され、所定車速V₀ま
での低車速域においては車速に対応して漸増し、
前記所定車速以上の車速域では一定となる。この
場合、実線で示す制御モードと破線で示す制御モ
ードでは、前記第２制御弁４５への圧力流体供給
量の最大値が異なつているから、操作スイツチ４
８の切換えにより同一車速であつても操向ハンド
ル１９の操舵に対する後輪１３Ｒ，１３Ｌの偏倚
角を増減させることができ、破線で示す安定性重
視の制御モードと実線で示す応答性重視の制御モ
ードのうちから運転者の好みに合つた操舵特性に
設定することができる。なお、この場合の制御モ
ードの設定は、安定性重視の場合と応答性重視の
場合とで操向ハンドル１９の操舵に対する後輪１
３Ｒ，１３Ｌの好ましい偏倚角をそれぞれ折線近
似したものとなつている。

同図ｃの場合、第２制御弁４５へ供給される圧
力流体の流量は、操作スイツチ４８の切換えによ
り図中に実線および破線で示す複数の制御モード
のうち何れかによつて制御され、所定車速までの
低車速域においては車速に対応して一定比率で漸
増し、前記所定車以上の車速域では実線で示すよ
うに一定となつたり破線で示すように所定比率で
漸増したりする。この場合、実線で示す制御モー
ドと破線で示す制御モードでは、所定車速V₀以
上の車速に対して前記圧力流体供給量が異なる。
したがつて、好みに応じ操作スイツチ４８を切換
えることで、実線で示すように中高速域において
も高車速になるほど操向ハンドル１９の操舵に対
する後輪１３Ｒ，１３Ｌの偏倚角を増加させて高
速安定性を高めたり、破線で示すようにして応答
性重視の性格付けをしたりすることができ、運転
者の好みに合つた操舵特性に設定することができ
る。

このように、第２実施例にあつては、操向ハン
ドル１９の操舵に対する後輪１３Ｒ，１３Ｌの偏
倚角が第６図ａ〜ｃの何れかに略相似的特性を有
し、これによつて車輌の旋回性が安定し、また所
望の操舵特性が得られる。

第３図には、この発明の第３実施例を示す。

この第３実施例は、第２ポンプ３９が吐出する
圧力流体の一部をリザーバ４０へ還流すること
で、第２制御弁４５へ供給される圧力流体の流量
を制御する。なお、前述した第１実施例と同一の
部分には同一の番号を付してその説明は省略す
る。

同図に示すように、この操舵装置は、第２制御
弁４５のインレツト側配管配管Ｐ５とドレン側配
管Ｐ６との間にバイパス管Ｐ９を接続し、該バイ
パス管Ｐ９に制御回路４２と接続した圧力補償型
の流量制御弁５０を設けたものである。制御回路
４２は、車速センサ４３と接続し、車速に応じて
流量制御弁５０を駆動する。これらバイパス管Ｐ
９、制御回路４２および流量制御弁５０が、流量
調整手段４４を構成する。

この第３実施例にあつては、バイパス管Ｐ９を
経てリザーバ４０へ還流する圧力流体の流量を高
車速時において減少するよう制御ことで、第２制
御弁４５へ供給される圧力流体の流量特性を第４
図に示すような特性に設定する。したがつて、車
両の走行安定性が向上する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、第１圧
力流体発生手段から前輪操舵手段への圧力流体を
第１操舵応動弁によつて制御することで、操向ハ
ンドルの操舵に応答する前輪操舵を行なうととも
に、第２圧力流体発生手段から第２操舵応動弁へ
供給される圧力流体の流量を流量調整手段によつ
て車速に応じて調整し、操向ハンドルの操舵に応
答する後輪操舵手段の後輪偏倚量を車速変化に対
応して補正するようにしているので、車輌の操舵
特性をきめ細かく制御して路面状況等に対応する
良好な後輪操舵を行うことができ、車両の旋回性
能を向上させることができる。また、流量調整手
段が車速変化に対応可能な程度の比較的応答性の
低いもので済むとともに、その制御回路を簡単に
することができ、操舵装置のコスト低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明に係る車輌の操舵装
置の実施例を示す図であり、第１図は第１実施例
の全体構成図、第２図は第２実施例の全体構成
図、第３図は第３実施例の全体構成図、第４図は
第１及び第３実施例における圧力流体の流量制御
特性を示す図、第５図はその圧力流体の流量制御
特性の他の態様を示す図、第６図ａ〜ｃはそれぞ
れ第２実施例における圧力流体の流量制御特性の
態様を示す図である。 １２Ｒ，１２Ｌ……前輪、１３Ｒ，１３Ｌ……
後輪、１９……操向ハンドル、２０……ステアリ
ングギア機構、２３Ｒ，２３Ｌ……インシユレー
タラバー、２９……第１ポンプ（第１圧力流体発
生手段）、３１……第１制御弁（第１操舵力応動
弁）、３２……パワーシリンダ、３７……パワー
ステアリング装置、３８……前輪操舵手段、３９
……第２ポンプ３９（第２圧力流体発生手段）、
４３……車速センサ、４４……流量調整手段、
（４１……流量制御弁、４２……制御回路）、４５
……第２制御弁（第２操舵力応動弁）、４６ａ，
４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ……アクチユエータ、４
７……後輪操舵手段、４９……コンプライアンス
ステア用の制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力流体により前輪を偏倚する前輪操舵手段
   と、 該前輪操舵手段への圧力流体を発生する第１圧
   力流体発生手段と、 操向ハンドルへ加えられる操舵力に応じて第１
   圧力流体発生手段から前輪操舵手段へ供給する圧
   力流体を制御する第１操舵力応動弁と、 圧力流体により後輪を前輪と同一方向に偏倚す
   る後輪操舵手段と、 該後輪操舵手段への圧力流体を発生する第２圧
   力流体発生手段と、 前記操向ハンドルへ加えられる操舵力に応じて
   第２圧力流体発生手段から後輪操舵手段へ供給す
   る圧力流体を制御する第２操舵力応動弁と、 第２圧力流体発生手段から第２操舵力応動弁へ
   の圧力流体供給量を車速に対応して変化させ、高
   車速時に低車速時より多量の圧力流体を前記後輪
   操舵手段へ供給し、前記操向ハンドルの操舵に対
   する後輪の偏倚角が高車速時に低車速時より大き
   くなるように前記操舵力に対する後輪操舵手段の
   後輪偏倚量を補正する流量調整手段と、 を備えたことを特徴とする車両の操舵装置。