JPS5967170A - 車両の操舵装置 - Google Patents

車両の操舵装置

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JPS5967170A
JPS5967170A JP17698782A JP17698782A JPS5967170A JP S5967170 A JPS5967170 A JP S5967170A JP 17698782 A JP17698782 A JP 17698782A JP 17698782 A JP17698782 A JP 17698782A JP S5967170 A JPS5967170 A JP S5967170A
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JP
Japan
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steering
front wheel
wheels
servo valve
vehicle speed
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Pending
Application number
JP17698782A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Chikuma
竹間 勇
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5967170A publication Critical patent/JPS5967170A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (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】 本発明は車両の前輪の操舵に応じて後輪をも操舵するだ
めの車両の操舵装置f二関する。
従来、特殊車を除いて多くの車両の操舵は前輪のみで行
われてきた。前輪のみの操舵でも、車の操縦安定性、車
の応答性などの観点から見て成る程度の目的が達成され
ていたが。
高速時での走行性能や低速時での最小旋回半径に係る旋
回性能、更には操向性においては充分とは言い難かった
。そこで、これらを充分なものとする提案が理論的研究
や実験などに基いて種々なされている。
しかし、これらの性能を両立してかつ機構的にも複雑化
することなく満足の行くように向上させたものはいまだ
提案されていない。
従って2本発明の目的は、高速側での操縦安定性と応答
性、低速側での旋回性能、高速及び低速側での操向性を
両立して向上させ。
全体として車両の姿勢を旋回円の接線上にほぼ保つよう
な比較的構造簡単で滑らかな操縦を保証した車両の操舵
装置を提供することにある。
す、下1図面に拠って本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明の実施例が装備された車両の概略平面図である
。この図(二おいて操舵輪1の操舵操作による操舵軸2
の回転が。
公知のラックピニオン機構などによる運動変換機@(不
図示)を収納したギアボックス乙によって、ピストンロ
ッドであるラックギア4の直進運動に変換される。ラッ
クギア4のピストン部4aはパワーシリフタ5内に内嵌
され、更にラックギア4の両端はサイドロッド6.6を
介してナックルアーム7.7に連結されている。ナック
ルアーム7.7は枢軸7a、7aY中心として、ラック
ギア4の左右への直進運動に従って、左右に揺動し7そ
れによって公知の機構を介して前輪8.8が転舵される
パワーステアリング機構において、油圧ポンプ9から吐
出され流量分配弁10で別けられた供給油は、油圧パイ
プ11.コントロールバルブ部12.油圧バイブ13,
13を経て右左のシリンダ室5a、5bf二供給される
これにより、右左のシリンダ室5a、5bの差圧がピス
トン部4aを介してビスI・ンロツド4に伝達され、前
輪8.8はパワーアシストされて操舵される。コントロ
ールバルフ部12(二は、前輪(二加わる転舵による抵
抗に関係した右左のシリンダ室5a、51)の差圧を拾
う圧力センサー14が装着されており、この出力は制御
回路15に入力される。制御回路15には、このほか、
前輪の操舵量に関係した操舵輪1の操舵角を検出するた
めにエンコータやボテンシオなどを使用した角度センサ
ー16からの出力、及び車速を検出する車速センサー1
7からの出力が人力される。制御回路15i二は」二連
したろつの信号が入力され、ここで演算が行われてその
結果がサーボ弁18のソレノイド19.20へ電流とし
て送り出される。
サーボ弁18は第2図(二示す如く4方向オープンタイ
プであり、ソレノイド19..20によってスプール2
1を適宜動かすこと(二よりソレノイド19.20i二
流れる電流−比イタ11した圧力の流体を油圧パイプ2
2.25+=送り出す。なお、パイプ22は右側1室2
4と中央油室25に、パイプ2ろは左側油室26と中央
油室25(二、リサーノ\タンク26(二接続した油圧
パイプ27は2個所(二おし1て中央油室25に、流量
分配弁10(−接続した油圧パイプ28は中央油室25
(−1夫々、接続さオtでいる。
油圧パイプブ22,2ろはそれぞれシリンダ29の右側
シリンダ室29a、左側シ1jンタ室29bに接続され
ている。従って、シ)ま例えば右側のソレノイド19に
電流が流れてスプール21が右方向に引かれると、スブ
−ノし21のランド部の作用により、サーボ弁18の右
側の油圧パイプ22の油圧が高くなり。
左側の油圧パイプ23の油圧は低くなる。この油圧力の
差によりピストンロッドろ0のピストン部31]aは左
方向に押圧される。ピストンロッド30の両端は環31
.31が設けられ、これらの環と車体に固定された軸3
2゜32との間にゴム等の弾性部材6ろ、ろろが挿入さ
れている。更に、環51. 3’lハ、 i体C二固定
された枢軸34.34を中心i二揺動しうるサスペンシ
ョンリンク35.35に接続されている。いま、ピスト
ンロッド30に上記の如く左側に押す力が作用すると、
環51.51は弾性部材’33.33が歪むために左側
に押しやられる。その結果サスペンションリンクろ5,
55が枢、軸34.34を中心に左方に揺動するために
、後輪56.66が左切りの方向に操舵される。
ここで、制御回路15について詳述する。
制御回路15の中では、シリンダ差圧Pmと操舵@1の
操舵角θHをある−比率で加−え・合わせ(X=aPm
+bθH;a≧0.b≧0)、この値Xと車速Vとから
予め記憶させである第6図に示すような特性表を参照し
てソレノイド電流値1が決められる。ここにおいて、シ
リンダ差圧Pm  と操舵角OHとからXを作る由は1
両とは、車両の姿勢を旋回円のほぼ接線上に保つために
すなわち操向性安定化のために後輪を前輪の操舵に応じ
て操舵するという点から見て2同質の意味を有するから
であり。
その加え合わせの比率は車両の構造、主用途状況などか
ら具体的に決められるものである。
次C二第ろ図の特性表を説明する。Vc  は高速側と
低速側を区切る車速で、具体的には車両のt14潰、主
用途状況などから決められるがほぼ60〜60 Km/
11  の範囲内にある。このVc  を境に、高速側
ではlは前輪と同方向に後輪なダJるような値をとり、
低速側ではこの逆となる。第6図中、符号R,Lは夫々
第2図の右側のソレノイド19への電流、左側のソレノ
イド20への電流という意味であり。
例えばV>VcでX>O(操舵輪を右に切ったときのP
m、θH’&正の値とする。)とすると。
1はLの領域の値となって左側のソレノイド17への電
流値となるから、ピストンロッド30は右側へ動いて後
輪ろ6も右に切られる。
この特性表の概ねの様子について、高速側ではVの増加
、Xの増加につれて車両に加わる遠心力も増加するから
それ(一応じたすべり角を後輪で作り出して充分なコー
ナリングフォースを発生させる必要があり、よって1も
増加しく皿と後輪の操舵角はほぼ比例している。)。
低速側では車両の旋回半径を小さくする観点から後輪と
前輪を大きさにおいてほぼ比例して逆方向に切っている
。しかし、低速側では後輪を従来からの車のよう(二操
舵せず直進力向に保ってもよい。また、低速側では車速
■にほぼ逆比例して後輪の操舵角を決めているが、これ
はVc のところでの高速側との連続性を保ち滑らかな
低速側での操縦i生を確保するためである。更に、この
特性表の曲面の決め方についても9以上の述べたことを
概ねの原理として実際の車の状況に応じて本発明の目的
(車の操縦安定性の強化、操舵輪の操舵操作から車両姿
勢変換までの応答性の向上など)(−沿って理論的ない
し実験的にかなり柔軟に行いつる。
以上の構成に基いて本実施例の作動を説明する。ここで
例えば操舵@1を右に切ったとすると、シリンタ差圧P
m、操舵角θHが正の値となって夫々圧力センサー14
.角度センサー16から制御回路15に出力される。車
速センサー17から制御回路15に出力される車速■が
Vcidj:=で高速とずれば、電流値lは第6図の右
上のLの領域から決められて。
サーボ弁18の左側のソレノイド20にX及び■(−は
ぼ比例した電流が流される。これC二よってサーボ弁1
8のスプール21は左側に引っ張られて、バイブ2ろの
油圧が上がり。
シリフタ29内のビスI〜ン部ろQag右側に押しつけ
る。この結果1弾性部4,4’33.33は圧力に比例
して変形し、後輪ろ6.ろ6がiにほぼ比例した操舵角
で右切り側(二転舵する。
車速VがVc以下になると、第6図の右下の領域Rが使
用されて右側のソレノイド19が駆動され、後輪36.
”)6は今度は左側に転舵される。こうして前輪8.8
と後輪36゜36は逆向きに、転舵するため、低速での
旋回半径を小さくできる。
操舵輪1を左に切った場合については、前述の作用と反
対になるのみで以」二の作動説明から明らかであるので
省略する。
木実施例ではノ<ワーステアリング機構の一部を利用し
て、前輪に加わる抵抗の検出やサーボ弁18の駆動源の
供給を行っているので機構が簡単になるが、パワーステ
アリングでない車両においては別個に抵抗検出装置や油
圧供給装置を設ければよい。
第4図は後輪66.36のサスペンション構造を他のも
のにした変形例であり、29′がシリンダ、66′  
が弾性部材、64′  が枢軸でサスペンション全体の
回転中心である。
パイフ02ろの圧力が上がると、シリンタ゛29′内の
ピストンを右側に押し、サスペンション全体を右方に回
転させるため、後輪36.66が右側に転舵する。他の
場合(二ついては明らかであるので説明を省略する。
以上の如く9本発明によれば、上述の如き6つの量を読
み込んで、高速時には前輪と同方向(二叉軸を転舵し、
低速時には逆方向に転舵するか転舵しないようにしたの
で、高速時および低速時の操向性が共に安定し、操縦性
が向」二できる。また制御手段によって高速側と低速側
の制御を連続的(二行うようにしているので肩らかな操
縦が確保され、更にサーボ弁からの流体圧を力に変換し
て位置制御ではなく力制御で後輪を転舵させるので後輪
位置を検出して制御側に入力するだめのフィードバック
装置などが不要となって構造的にも簡単になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を装備した小雨の概略平面図
、第2図は第1図のサーボ弁の拡大断面図、第6図は第
1図の制御回路の特[生を説明するためのクラフ、第4
図は変形例を説明するための図である。 〔主要部分の符号の説明〕 操舵輪・・・・・・・・・・・・1 ′i行  輪・・・・・・・・・・・・8前輪操舵手段
・・・・・・・・・3〜7.9〜13前輪抵抗検出手段
・・・・・14 前輪操舵量検出手段・・・16 車速検出手段・・・・山・17 制御手段・・・・曲・−15 サーボ弁・・・・・・・・18 後輪操舵手段・・・曲・29〜35.29’。 3ろ’、  34’ 第4−/辺

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 操舵輪の操舵操作により前輪を転舵させる前輪操
    舵手段; 前輪に加わる転舵による抵抗l二関係する量を検出する
    前輪抵抗検出手段; 前輪の操舵量を検出する前輪操舵量検出手段: 車速を検出する車速検出手段; 前記6つの検出手段からそれぞれ抵抗に関係する量、前
    輪操舵量、車速の信号を入力して演算し、所定車速以上
    では前輪と同方向に後輪を転舵し、該所定車速以下では
    後輪を直進方向に固定させるか又は前輪と逆方向に転舵
    するように連続的に後輪を制御する制御信号を出力する
    制御手段: 制御信号(二より制御されるサーボ弁;サーボ弁によっ
    て制御される流体圧を力に変換し、力制御により後輪を
    転舵させる後輪操舵手段; を有することを特徴とする車両の操舵装置。 2 前記前輪操舵手段はパワーステアリング機構を有し
    、前記流体圧が前記パワーステアリング機構から流量分
    配弁で分割した駆動源より供給されている特許請求の範
    囲第1項記載の操舵装置。 ろ 前記前輪抵抗検出手段は前記パワーステアリング機
    構のパワーシリンタ圧力差によって検出を行なう特許請
    求の範囲第2項記載の操舵装置。 4 前記後輪操舵手段は前記サーボ弁からの流体圧をシ
    リンダ(二上り力(−変換し、該力が弾性部材を介して
    支持された後輪のリンクに加えられ、前記弾性部材の変
    形によって後輪を転舵させる特許請求の範囲第1項記載
    の操舵装置。
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