JPH049259Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は自動車等の車両に用いられる後輪操舵
装置に関するものであり、特に流体圧力を用いて
後輪を操舵するものの改良に関する。

従来の技術 従来、流体圧力により後輪を操舵する後輪操舵
装置としては、例えば実開昭60−46376号公報等
に記載されているもののように、前輪用パワース
テアリング装置により発生する油圧力を後輪操舵
用のアクチユエータに直接供給して後輪に操舵力
を与えるものが種々提案されている。

考案が解決しようとする問題点 一般に車両のリヤサスペンシヨンは車両旋回時
に発生するコーナリングフオースを受けるとサス
ペンシヨンに設けられたブツシユが変形して後輪
を前輪の操舵方向とは逆相側に傾動変位させる特
性、所謂コンプライアンスステア現象を発生させ
る特性を有している。

また、一方パワーステアリング装置は発生する
油圧力が一定のものが一般的である。

このため、上記のような従来の後輪操舵装置を
前輪と同相に後輪を操舵するものとして適用しよ
うとすると、車両旋回時のコーナリングフオース
に抗して、後輪を操舵しなければならず、一方、
パワーステアリング装置より発生する油圧力が一
定であるため、高車速時や前輪舵角の比較的大き
い時等のように大きなコーナリングフオースが発
生するような運転状態では後輪操舵用アクチユエ
ータに供給される油圧力が不足気味となり、後輪
を所望の舵角に操舵することが困難となつて、前
後輪同相操舵の本来目的とする車両のコーナリン
グ特性の向上を十分に達成することができない不
都合がある。

このため、パワーステアリング装置の油圧ポン
プの容量を大きくすることも考えられるが、この
ような方法を取ると所望のハンドル操作力が必要
以上に軽くりなり運転者に異和感を感じさせる不
都合が生じるほか、発生するコーナリングフオー
スが小さいような車両旋回時に後輪舵角が大きく
なり過ぎ車両に急激な挙動が発生する不都合があ
る。

また、パワーステアリング装置としては、運転
者に好適な操舵フイーリングを与えるために、車
速、あるいはエンジン回転数が高くなるに従い発
生する油圧力を減少させるようなものが近年多く
使用されているが、このようなパワーステアリン
グ装置を上記した従来の後輪操舵装置に適用する
と、大きなコーナリングフオースを発生する車両
旋回時にはパワーステアリング装置の発生する油
圧力が減少することとなるため、上記従来装置の
欠点がより顕著に現われることとなる。

このように流体圧力を用いる従来の後輪操舵装
置は操舵フイーリング及び車両のコーナリング特
性を向上させることが困難である欠点があつた。

加えて、上記の従来装置は前輪操舵用と後輪操
舵用の油圧系が一体に接続されているため、後輪
側の油圧系に失陥を生じると前輪用パワーステア
リング装置も作動不良を起こす欠点があつた。

また、上記のような欠点を持たない後輪操舵装
置として、例えば特開昭59−186774号公報の第１
図に記載されたもののように後輪用の操舵装置を
前輪側とは完全に独立して設けて電子制御により
動作させるものも提案されているが、このような
ものは電子制御部分が複雑となるコスト高となる
欠点がある。

考案の構成 問題点を解決するための手段 本考案は上記に鑑み創案されたものでその要旨
とするところは、圧力流体発生手段により発生す
る圧力流体の圧力により作動して供給される流体
圧力に応じた舵角に後輪を操舵するよう設けられ
たアクチユエータ、同アクチユエータと上記圧力
流体発生手段とを接続する流体流路に介装される
と共に前輪用パワーステアリング装置で発生する
油圧力をパイロツト圧力として導入して作動して
前輪の操舵方向に応じて上記アクチユエータと上
記圧力流体発生手段との連通状態を切り替え上記
後輪の操舵方向を制御するよう設けられた切替
弁、上記圧力流体発生手段から上記アクチユエー
タに作用する流体圧力を調整するよう設けられた
圧力調整手段、車速を検出する車速検出手段、上
記前輪の操舵角を検出する前輪舵角検出手段、及
び上記両検出手段の検出出力に基づく制御信号を
上記圧力調整手段に送出して上記アクチユエータ
に作用する流体圧力を制御することにより上記後
輪の操舵角を制御するよう設けられた制御手段を
備えたことを特徴とする後輪操舵装置にある。

作 用 本考案によれば、圧力流体の圧力により作動し
て後輪を操舵するアクチユエータとアクチユエー
タに圧力流体を供給する圧力流体発生手段とを接
続する流体流路に介装される切替弁が、前輪用パ
ワーステアリング装置で発生する油圧をパイロツ
ト圧として導入して作動し前輪の操舵方向に応じ
て上記アクチユエータと上記圧力流体発生手段と
の連通状態を切り替えて後輪の操舵方向を制御す
るよう設けられているため、簡単な構造で前輪の
操舵方向に合わせて後輪の操舵方向を制御するこ
とができるものである。

また、アクチユエータは供給される流体圧力に
応じた舵角に後輪を操舵するよう設けられ、圧力
流体発生手段からアクチユエータに作用する流体
圧力を調整する圧力調整手段が設けられているの
で、圧力調整手段の作動状態を制御することによ
り後輪の操舵角を制御することができる。そし
て、制御手段が、車速を検出する車速検出手段と
前輪の操舵角を検出する前輪舵角検出手段との検
出出力に基づく制御信号を上記圧力調整手段に送
出してアクチユエータに作用する流体圧力を制御
するので、車速及び前輪操舵角に応じて後輪の操
舵角を制御することができるものである。

したがつて、前輪用パワーステアリング装置で
発生する油圧により後輪の操舵方向が、また車速
及び前輪操舵角に応じて後輪の絶対的操舵角が制
御されることになる。

このため、前輪用パワーステアリング装置は前
輪の操舵方向に相当する油圧をパイロツト圧とし
て切替弁に供給するだけで良く、後輪の舵角特性
には関与しないので、後輪の舵角特性に不都合を
与えることなく前輪用パワーステアリング装置と
して好適な特性に設定することができる。

また、車速及び前輪操舵角に応じて圧力調整手
段の作動を制御する制御手段は、前輪の操舵方向
にかかわりなくアクチユエータに作用する流体圧
力を制御すればよいので、簡潔な制御構成で後輪
の舵角特性を適切に設定することができる。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１〜３図に基き詳
細に説明する。

第１図中、１は前輪用に設けられた公知のラツ
クアンドピニオン式パワーステアリング装置で、
ハンドル２と共に回転するステアリングシヤフト
３の回転によりギヤボツクス４内に設けられた図
示しない油圧切換弁が作動して、ギヤボツクス４
内に設けられた図示しない左右の圧力室とリザー
バタンク５及びオイルポンプ６との連通状態を切
り換えて、オイルポンプ６から吐出される圧油を
一方の圧力室に供給してタイロツド７を左右方向
に動かしナツクル８，９を回転させることにより
ハンドル２の回転方向に左右の前輪１０，１１を
操舵させるものである。

また、１５は後輪操舵用の作動油を貯溜するリ
ザーブタンク、１６はリザーブタンク１５内の作
動油を吸入して吐出するオイルポンプで、リザー
ブタンク１５及びオイルポンプ１６は圧力流体発
生手段をなすものである。１７は左右後輪１８，
１９のナツクル２０，２１にタイロツド２２を介
して接続された後輪操舵用の油圧アクチユエータ
であり、この油圧アクチユエータ１７はシリンダ
２３、シリンダ２３内を左右の圧力室２４，２５
に区画してシリンダ２３内に摺動自在に設けられ
たパワーピストン２６、パワーピストン２６から
左右に延びてシリンダ２３を貫通してタイロツド
２２に連結された左右のロツド２７，２８、及び
圧力室２４，２５への油圧非作用時に後輪１８，
１９を中立状態とするよう各圧力室２４，２５内
に設けられたリターンスプリング２９，３０より
構成されている。

３１は、オイルポンプ１６の吐出口に接続され
たプレツシヤ油路３２及びリザーバタンク１５に
接続されたリターン油路３３と、圧力室２４に接
続された油路３４及び圧力室２５に接続された油
路３５との間に介装されて、各油路の連通状態
を、圧力室２４への油圧作用状態、圧力室２５へ
の油圧作状態、及び両室２４，２５への油圧非作
用状態の３位置に切り替える切替弁をなすスプー
ル弁である。

そしてこのスプール弁３１はパワーステアリン
グ装置１のギヤボツクス４に内蔵される左右圧力
室にそれぞれ接続されたパイロツト油路３７，３
８から供給される圧油を受けて切換作動するもの
である。

スプール弁３１の具体的構成は第２図に示され
る。すなわち、第２図中、３９は筒状に形成され
たケーシング、４０，４０はケーシング３９の両
端に液密に螺挿されたプラグ、４１は左右及び央
部にそれぞれランド４２，４３，４４を有してケ
ーシング３９内に嵌挿されたスプール、４５，４
６はケーシング４１内でスプール４１の左右に画
成された左右のパイロツト圧室で、パイロツト圧
室４５，４６にはそれぞれパイロツト油路３７，
３８が連通されている。また、４７，４８はパイ
ロツト圧室４５，４６内に設けられ、各パイロツ
ト圧室４５，４６に油圧力が作用しない時にスプ
ール４１を中立位置に保つリターンスプリングで
あり、このリターンスプリング４７，４８はわず
かなパイロツト圧力でもスプール４１が移動する
よう小さいばね力のものが使用されている。

ケーシング３９内には環溝状に形成された排出
ポート４９，５０及び吸入ポート５１が該設され
ている。

排出ポート４９，５０はスプール４１の中立時
それぞれランド４２，４４のわずかに内側に位置
するように設けられており、共にリターン油路３
３に連通されている。また吸入ポート５１は排出
ポート４９，５０間に位置してプレツシヤ油路３
２に連通されており、スプール４１の中立時ラン
ド４３の両側との間にわずかに隙間ができるよう
に設けられている。さらに油路３４はポート４９
と５１の間でケーシング３９内に連通され、油路
３５はポート５０と５１の間でケーシング内に連
通されている。

そして、このスプール弁３１は左右のパイロツ
ト圧室４５，４６のいずれにもパイロツト圧が作
用しない状態では、スプール４１が中立状態に保
持され各油路３２〜３５は相互に連通された状態
となるものである。また左パイロツト圧室４５に
パイツロツト圧が作用する状態では、スプール４
１が図中右方に移動して、ランド４２によりポー
ト４９が閉塞されると共にランド４４により油路
３２と３５との連通が遮断され、プレツシヤ油路
３２と油路３４、及びリターン油路３３と油路３
５がそれぞれ相互に連通した状態となる。一方、
右パイロツト圧室４６にパイロツト圧が作用する
状態では、スプール４１が図中左方に移動して、
ランド４３によりポート５０が閉塞されると共に
ランド４４により油路３２と３４との連通が遮断
され、プレツシヤ油路３２と油路３５、及びリタ
ーン油路３３と油路３４がそれぞれ相互に連通し
た状態となるものである。このようにスプール弁
３１は第１図に略図で示したようにパイロツト油
路３７，３８から供給されるパイロツト油圧の状
態により３つの状態に切替動作するものである。

また、第１図中に示す５２はプレツシヤ油路３
２とリターン油路３３とに接続して設けられたリ
リーフ油路であり、５３はリリーフ油路５２に介
装された圧力調整弁である。

この圧力調整弁はステツプモータソレノイドを
内蔵して弁開度が調整可能となるよう構成されて
おり、弁開度の調整によりオイルポンプ１６から
吐出される圧油のリザーブタンク１５へのリリー
フ量を制御して油圧アクチユエータ１７へ作用す
る油圧を調整するものであり、圧力調整手段をな
すものである。

さらに、５４はハンドル２の操舵角度を検出す
るよう設けられたハンドル角センサ、５５は図示
しないトランスミツシヨン出力軸等に設けられ車
速を検出する車速センサ、５６は制御手段をなす
コントローラであり、コントローラ５６はハンド
ル角センサ５４及び車速センサ５５からの検出信
号を受けて圧力調整弁５３のステツプモータソレ
ノイドに制御信号を送出して圧力調整弁５３の開
度を制御するものである。このコントローラ５６
は、前輪舵角をθf、後輪蛇角をθrとした場合の関
係式θr＝KθfにおいてＫの値が第３図に示すよう
な特性で変化するよう圧力調整弁５３の開度をマ
ツプ制御するものであり、車速及び前輪舵角によ
り変化するコーナリングフオース等の外力に抗し
て上述の関係における後輪舵角が得られるよう油
圧アクチユエータ３５に作用する油圧力を調整す
るものである。すなわち、このコントローラ５６
は前輪舵角及び車速により予想される外力に抗し
て所望の後輪舵角が得られるだけの油圧力を油圧
アクチユエータ３５に作用させるよう圧力調整弁
５３の開度を制御するものである。

上記構成によれば前輪１０，１１が左右方向に
操舵されるとパワーステアリング装置１のギヤボ
ツクス４内に発生する油圧がパイロツト油路３８
を介してスプール弁３１内のパイロツト圧室４８
にパイロツト圧として導入されるため、スプール
弁３１はプレツシヤ油路３２を油路３５に、油路
３４をリターン油路３３にそれぞれ連通させるよ
う切換作動し、油圧アクチユエータ１７の圧力室
２５への圧油の供給が可能となり、後輪１８，１
９の左方向への操舵が可能となる。

また、前輪１０，１１が右方向に操舵されると
パワーステアリング装置１のギヤボツクス４内に
発生する油圧がパイロツト油路３７を介してスプ
ール弁３１内のパイロツト圧室４７にパイロツト
圧として導入されるため、スプール弁３１はプレ
ツシヤ油路３２を油路３４に、油路３５をリター
ン油路３３にそれぞれ連通させるよう切換作動
し、油圧アクチユエータ１７の圧力室２４への圧
油の供給が可能となり、後輪１８，１９の右方向
への操舵が可能となる。加えて、前輪１０，１１
が中立状態にあるときはパワーステアリング装置
は油圧を発生しないため、スプール弁３１にはパ
イロツト圧が作用せず、スプール弁３１は中立状
態となり油路３２〜３５は相互に連通される。

このため、圧力室２４にも２５にも圧油は供給
されず後輪１８，１９の操舵は行なわれない。

一方、車速が50Km以下の場合はコントローラ５
６により圧力調整弁５３が全開状態に制御され、
オイルポンプ１６から吐出される作動油のほぼ全
量がリリーフ通路５２を介してリザーブタンク１
５にリリーフされるため、スプール弁３１まで圧
油が導入されずスプール弁３１の切換状態にかか
わらず後輪１８，１９は操舵されない。

また、車速が50Km以上の場合はコントローラ５
６により制御される圧力調整弁５３の開度により
スプール弁３１及び油圧アクチユエータ１７に作
用する油圧が調整され、スプール弁３１の切換状
態に応じた操舵方向に後輪１８，１９が操舵され
る。そして、この後輪操舵角度の前輪操舵角度に
対する比率Ｋが車速に対して第３図に示したよう
な特性となるよう、コントローラ５６が圧力調整
弁５３の開度を制御して、後輪１８，１９の操舵
角度がハンドル角及び車速により制御されるもの
である。上記実施例によれば、パワーステアリン
グ装置１で発生する油圧をスプール弁３１にパイ
ロツト圧として作用させて後輪の操舵方向を制御
し、後輪の操舵角はパワーステアリング装置１で
発生する油圧とは独立してオイルポンプ１６から
導入される油圧を圧力調整弁５３の開度を調整す
ることにより制御すものであるため、前輪操舵の
ためのパワーステアリング装置１の特性と後輪の
操舵特性とを独立して設定することができ、前輪
の操舵特性と後輪舵角により決まる車両のコーナ
リング特性とを同時に向上させることができる効
果を奏する。

また、コントローラ５６により圧力調整弁５３
の開度の調整を行なうだけで後輪舵角を制御でき
るので、簡潔な制御構成で所望のコーナリング特
性を得ることができ、小型でコスト安の後輪操舵
装置を得る効果を奏する。

更に、前輪操舵用と後輪操舵用の油圧系が独立に
構成されるものであるため、信頼性に優れ設計自
由度が大きい効果を奏する。

加えて、パワーステアリング装置１は単にスプ
ール弁３１へパイロツト圧を供給するのみである
ため、従来のパワーステアリング装置の構成を大
きく変更することなく利用でき、コスト低減を実
現できる効果を奏する。

なお、上記実施例では車速及びハンドル角のみ
を検出してコントローラ５６により圧力調整弁５
３の開度を制御するものとし、いわば見込みによ
り後輪舵角を制御するものとしたが、第１図に破
線で示す如く後輪舵角センサ５７を設けて後輪舵
角をフイードバツク制御するようにしてもよく、
この場合はより制御精度が向上する効果を奏す
る。また、本考案は上記実施例に何ら限定される
ものではなく、本考案の要旨を変えない範囲内で
種々の変形実施が可能であることは言うまでもな
い。

考案の効果 以上実施例と共に具体的に説明したように、本
考案によれば、前輪の操舵特性と後輪の舵角特性
を独立に設定して操舵フイーリング及びコーナリ
ング特性を同時に向上させると共に構造が簡素
で、設計自由度が大きく、信頼性に優れる後輪操
舵装置を提供する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第２図は第１図中のスプール弁３１の具体的構成
図、第３図は該実施例における車速と前後輪舵角
比との関係を示す特性図である。 １……パワーステアリング装置、１７……油圧
アクチユエータ、３１……スプール弁、５３……
圧力調整弁、５６……コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力流体発生手段により発生する圧力流体の圧
   力により作動して供給される流体圧力に応じた舵
   角に後輪を操舵するよう設けられたアクチユエー
   タ、同アクチユエータと上記圧力流体発生手段と
   を接続する流体流路に介装されると共に前輪用パ
   ワーステアリング装置で発生する油圧をパイロツ
   ト圧力として導入して作動し前輪の操舵方向に応
   じて上記アクチユエータと上記圧力流体発生手段
   との連通状態を切り替え上記後輪の操舵方向を制
   御するよう設けられた切替弁、上記圧力流体発生
   手段から上記アクチユエータに作用する流体圧力
   を調整するよう設けられた圧力調整手段、車速を
   検出する車速検出手段、上記前輪の操舵角を検出
   する前輪舵角検出手段、及び上記両検出手段の検
   出出力に基づく制御信号を上記圧力調整手段に送
   出して上記アクチユエータに作用する流体圧力を
   制御することにより上記後輪の操舵角を制御する
   よう設けられた制御手段を備えたことを特徴とす
   る後輪操舵装置。