JPS6127765A - 車両の後輪操舵制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の前輪を転舵する時後輪も同時に前輪と
逆の方向へ転舵して、低速走行時の旋回半径を小ならし
める（小廻り可能にする）後輪操舵ＩＩＩ御装置に関す
るものである。

（従来の技術） この種後輪操舵制御装置として本願人は先に特願昭５９
−１５８８５号により、前輪の転舵をパワーアシストす
るパワーステアリング油圧を用い〜これによりアクチュ
エータを介し後輪を転舵するようにしたものを提案済で
ある。この装置は、前′輪転舵時発生するパワーステア
リング油圧をアクチュエータの一方の圧力室に供給し、
この油圧が一定以上となる一定以上の操舵負荷発生時（
前輪舵角一定以上の時）、つまり運転者が小廻りを必要
とする時、アクチュエータを作動させ、これによりステ
アリングリンケージを介し後輪を前輪と逆の方向へ転舵
するようにしたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこの装置では、作動油圧としてのパワーシリンダ
油圧がアクチュエータに供給されると、このアクチュエ
ータは油圧系の作動遅れで第６図中ａ−ｂの如く若干の
時間遅れをもって後輪を転舵するものの、はとんど−挙
に後輪舵角を所定値にしてしまう。これがため、当該転
舵の対象が後輪であることもあって、車両は急に太きく
挙動変化を生じ、運転者に戸惑いを与え、頗る危険であ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような危険をなくすため、後輪の転舵を当
初ゆるやかに行なわせる遅れ要素を設けたものである。

（作　用） 後輪転舵時遅れ要素は、後輪の転舵を当初ゆるることが
ない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明後輪操舵制御装置の一実施例で、図中１
は前２輪、２は後２輪、８はステアリングホイール、４
はパワーステアリングを夫々示す。

前２輪１間はタイロッド６、サイドロッド６及びナック
ルアーム７よりなる通常ちステアリングリンケージを介
して相互にリンク結合し、ステアリングギヤー／Ｉ／８
は図示せざる通常のステアリングギヤを介してタイロッ
ド５に駆動結合する。かくて、ステアリングホイール８
を操舵すると、その回転がステアリングギヤを介しタイ
ロッド５に伝達されてこれを長手方向に変位させ、前輪
１を転舵することができる。

パワーステアリング４はコントロールパルプ８を具え、
このコントロールパルプは通常リザーバ９内の作動油を
吸入して吐出するポンプ１０からの作動油流をリザーバ
９に戻している。そしてコントロールパルプ８は、ステ
アリングホイールｔ、８による前輪操舵時操舵負荷に応
動して上記作動油流を絞り、パワーステアリング油圧Ｐ
８を発生させると共に、これを回路１１（左操舵時）又
は回路１２（右操舵時）へ出力する。タイロッド５には
ピストン１８を一体に設け、これを車体に固定のシリン
ダ本体１４に摺動自在に嵌合してパワーシリンダ１５を
酵成するが、左操舵時回路１１から出力されるパワース
テアリング油圧Ｐ８は室１５ａに供給されて前輪１の左
操舵をパワーアシストし、右操舵時回路１２から出力さ
れるパワーステアリング油圧Ｐ８は室１５ｂに供給され
て前輪ｌの右転舵をパワーアシストすることで、前輪１
の軽快な動力操向を可能ならしめる。

後輪２は夫々ナックルアーム１Ｂを介して車体に転舵可
能に取付け、これらナックルアーム間をタイロッド１７
により相互に連結する。タイロッド１７に後輪転舵用の
アクチュエータ１８を関連して設け、このアクチュエー
タは車体に固定の筒形ハウジング１９を具え、その長手
方向にタイロッド１７を摺動自在に貫通する。タイロッ
ド１７には更にピストン２０．２１を一体に形成し、こ
れらピストンを筒形ハウジング１９に摺動自在に嵌合し
て、筒形ハウジング１９の両端に圧力室２−２．２８を
画成する。ピストン２０．’２１間において、タイロッ
ド１７にばね受プレート２４゜２６を摺動自在に嵌合し
、これらプレートを両者間に縮設した反力ばね２６でピ
ストン２０　、２１にプリロードを持って圧接する。又
プレート２４゜２５は筒形ハウジング１９内においても
摺動自在とし、常態で筒形ハウジング１９内の肩部２７
゜２８に係合させる。

圧力室２２は回路２９によりパワーシリンダ室１５ｂに
、又圧力室ＩＡ８は回路８０によりパワーシリンダ室１
５ａに夫々接続し、前輪操舵時前述の如くに発生してパ
ワーシリンダ室ｘｓａ又は１５ｂに導びかれるパワース
テアリング油圧Ｐｓを回路８０又は２９を経て圧力室２
８又は２２に供給し得るようにする。そして、回路２９
．８０中には夫々遅れ要素としてのオリフィス８１．８
２を挿入し、これらにより回路２９　’、　８０を経て
圧力室２２．２３に供給されるパワーステアリング油圧
が徐々に圧力室２．２．２８に達するようにする。

上記実施例の作用を次に説明する。前輪１の右転舵時前
述した如くパワーシリンダ室１５ｂにパワーシリンダ油
圧Ｐｓが達し、この油圧は回路２９′。

オリフィス８１を経て圧力室２２にも供給される。

しかし、前輪舵角が一定以下の小さい時、パワーステア
リング油圧は低く、室２２においてピストン２０を反力
はね２６のプリロードに抗し押動し得ず、アクチュエー
タ１８はこのプリロードをもって後輪２を非転舵状態に
保つ。前輪舵角が一定以上とる小廻り所望時、パワース
テアリング油圧が高くテ、ヒストン２０を反力ばね２６
のプリロードに抗しタイロッド１７と共に図中右行させ
、結果として後輪２を前輪１と逆の左方へ転舵すること
ができる。

前輪１の左転舵時はパワーシリンダ室１５ａにパワース
テアリング油圧が達し、この油圧が回路８０、オリフィ
ス８２を経て圧力室２８に供給されることから、この場
合も前輪舵角一定以上で後輪２を前輪１と逆の右方向へ
転舵することができる。

なお、高速走行中は前輪舵角を一定以上にすることはな
いから、パワーステアリング油圧は低く、アクチュエー
タ１８は反力ばわ２６のプリロードをもって後輪２を非
転舵状態に保ち、高速走行中後輪２が前輪１と逆の方向
へ転舵される危険を防止できる。

ところで、回路２９又は８０から圧力室２２又は２８に
供給されるパワーステアリング油圧は遼中でオリフィス
８１又は８２により絞られ、これらオリフィスの開口面
積に対応した時間勾配（速叶）をもって圧力室２２又は
２Ｂに達し、上記の後輪転舵を行なう。従って、後輪２
の転舵時当初は第６図中実線０で示すように、後輪舵角
が上記時間勾配をもって増大しつつ最終舵角となる。こ
れがため、後輪２は当初ゆるやかに転舵されることとな
り、その急転舵によって車両が急に大きな挙動変化を生
ずる危険を防止できる。

第２図は本発明の他の例を示し、本例では第１図中ニオ
ケア＋回路２９　、８０　ヲ夫Ａ　２９　ａ　、　２９
ｂ及び８０ａ、８０ｂ＆、−分断し、分断回路２９ａ＃
ａｏａ及び２９ｂ　、８０ｂ間に後述の如く作動制御さ
れて遅れ要素の機能を果たす開閉弁８８を挿入する。こ
の弁８８はンレノイド８８ａの減勢時ロック位置１３８
ｂとなって回路２９ａ１２９ｂ。

ａｏａ、”ｓｏｂを個々に遮断し、ソレノイ゛ド８８ａ
のけ勢時後輪転舵位置８８０となって回路２９ａ。

２９ｂ聞及びａｏａ、ｓｏｂ間を相互に連通させるもの
とする。

開閉弁ンレノイド８８ａのオン、オフはコントローラ８
４によって後述の如くに制御し、この目的のためコント
ローラ８４には運転者が手動操作するモードスイッチ８
５からの後輪非転舵モード又は後輪転舵モードに関する
選択モード指令、及び前輪舵角が一定以上が否かを検出
する大舵角検出スイッチ４８からの信号を入力する。

なお、大舵角検出スイッチ４８は左右両方向の前輪大舵
角を検出するため、パワーシリンダ１５の両端に夫々設
ける。このスイッチ４８はパワーシリンダ１５の第２図
中左端に設けたものについて代表的に示すと、第８図（
ａ）の如くに溝成する。

即ち、シリンダ本体１４Ｃエクステンシヨンチユーブ４
６を介してスイッチケース４８ａを固設し、その内部に
可動接点４８ｂをタイロッド５の径方向へ移動可能に収
納すると共に、可動接点、４８ｂをはね４８Ｃでタイロ
ッド５に押付ける。そして、一定以上の前輪舵角領域に
相当するタイロッド５のストローク域で、可動接点４８
ｂが侵入する切欠き５ａをタイロッド５に形成する。ス
イッチ４８には更に、可動接点４８ｂが切欠き５ａに侵
入する時この可動接点により導通される一対の端子４　
ａ　ｄ　、　４８　ｅヲｆｆ＆ｔル。

かくて、前輪舵角が一定以下の間、可動接点４８ｂは第
８図（ａ）の如く切欠き６ａから外れており、端子４８
（１，４８ｅ間は導通されず、スイッチ４８はオフ状態
となり、前輪舵角が一定以上の゛間可動接点４８ｂは第
８図（ｂ）の如く切欠き５ａに侵入して、端子４８（１
，４８ｅ間を導通し、スイッチ４８はオン状態にされる
。

上記実施例の作用を次に説明する。運転者が後輪転舵を
希望しないため、又高迷走行中で後輪転舵すると危険な
ため、モードスイッチ８５により後輪非転舵モードを選
択している場合、コントローラ８４はスイッチ４８のオ
ン、オフ、即ち前輪′大舵角が一定以上か否かに関係な
く、ソレノイドＩＭｌａを減勢状態に保つ。この時開閉
弁８８はロック位置８♂ｂとなり、アクチュエータ１Ｂ
へのパワーステアリング油圧の供給を禁止する。従って
、要求通り後輪非転舵状態が保たれる。又この時アクチ
ュエータ１８は圧力室２２．２８内ＧＣ作動油を封じ込
められているため、タイロッド１７をストローク方向へ
四ツクしており、走行中路面から後輪２に大きなキック
バックが入力されても、これにより後輪２が転舵される
危険を防止し得る。

運転者がモードスイッチ８５により後輪転舵モードを選
択している場合、コントローラ８４はいずれか一方のス
イッチ４１８がオンとなる大前輪舵角のもとでソレノイ
ド８８　ａ′ｆｔｉ勢して開閉弁８８を後輪転舵位置８
８０となす。この時前輪操舵時発生したパワーステアリ
ング油圧が回路２９ａ−。

２９ｂ又はａｏａ、ｓｏｂを経て圧力室２ｚ又は２８に
供給され、又パワーステアリング油圧が当該大舵角では
十分高いため、後輪２を前述した例と同様に＃＃ｌｌと
逆の方向へ転舵して、車両を要求通り小廻り走行させる
ことができる。

ところでコントローラ８４は、かかる後輪転舵の開始か
ら所定時間（例えば１秒）中は、ソレノイド８８　ａ７
Ｅ：付勢し放しにせず、一定周期で繰返し付勢、減勢さ
せる。こｎによりパワーステアリング油圧の圧力室２２
又は２８に対する供給は、ソレノイド８８ａのけ勢時間
中にのみ行なわれることとなり、圧力室２２又は２８内
の圧力は一気にパワーステアリング油圧相当値にならず
、徐々にこの値まで上昇する。従って、後輪２は転舵開
始から上記所定時間中に第６図中点線ｄで示す如く徐々
に舵角を増大され、その後最終舵角となる。

かくて本例でも前述の例と同様、後輪転舵の開始時−挙
に最終舵角へ後輪が転舵される危険を防止し得て、所期
の目的を達し得る。

なお、高速走行中は後輪転舵による危険を防止するため
、モードスイッチ８５を後輪非転舵モードにすべきだが
、この操作を忘れてモードスイッチ８６を上記の後輪転
舵モードにしたまま高速走行し、この間にパワーステア
リング油圧が異常によりアクチュエータＢを作動させて
しまうような高さになっても、後輪２の転舵を以下の如
く確実に防止することができる。即ち１高迷走行中は前
輪舵角を大きくすることはないから、大舵角スイッチ４
Ｂが共にオフ状態を保つ。このスイッチオフによりコン
トローラ８４はソレノイド８ｇａを減勢し、開閉弁８８
を四ツク位置８８ｂにしている。これがため、パワース
テアリング油圧はアクチュエータ１８に供給され得ず、
この油圧が異常により高くなることがあっても、後輪２
が転舵されることはない。

ところで１続輪転舵状態でモードスイッチ８５を後輪非
転舵モードに切換えたり、同じ後輪転舵状態で前輪舵角
が一定以下になってオン状態のスイッチ４８がオフに切
換わった場合、コントローラＢ４は後輪転舵状態にもか
かわらず、開閉弁８８をソレノイド８８ａの減勢により
口４り位置８８ｂにしてしまう。この時、アクチュエー
タ１８が圧力室２２　ｒ　２８内の封じ込め油にょ０羨
輪２を転舵したままにロックすることが懸念される。こ
の問題解決のため、かかる状態変化時コントローラ８４
は所定時間（例えば１秒）中ソレノイド８８ａを減勢し
たままにせず、一定周期で繰返し減勢、付勢する。この
間、ソレノイド８８ａのけ勢で開閉弁８８が後輪転舵モ
ードになる度に、アクチュエータ圧力室２２．２８内の
封じ込め油はパワーステアリング油圧系を経て排除され
、アクチュエータ１８は反力ばね２６のプリワードで後
輪２を非転舵位置へ戻すことができる。

第４図及び第７図は本発明の更に他の例を示し、本例は
後輪転舵をパワーステアリング油圧でなく為専用の油圧
源により行ない、後輪転舵を電子制御回路によりフィー
ドバック制御する型式の後輪操舵制御装置に対し、本発
明の着想を適用したものである。

先ず専用の油圧源を説明するに、これは車載エンジン５
０によりベルト５１を介して駆動されるポンプ５２を具
え、このポンプはタンク５８内の作動油を吸入してアン
ロード弁６４に吐出し、アンロード弁５４は金分な作動
油を戻り路６６を経てタンク５８に戻しつつ調圧して、
アキュムレータ５６内に蓄圧する。アキュムレータ５６
内の蓄圧油は供給路５７を経てサーボ弁５８に供給され
、このサーボ弁５Ｂに上記の戻り路５５を接続する。

タイロッド１７に一体に後輪転舵用アクチュエータ６９
のピストン６０を設け、アクチュエータ５９の圧力室５
９ａ、５９ｂを回路６１．６２によりサーボ弁５８に接
続する。

サーボ弁５８は常態で回路６１．６２を供給路５７及び
戻り路５５のいずれにも通じさせず、一方向作動で回路
８１．６２を供給路６７及び戻り路５５に夫々通じさせ
、他方同作動で回路６１゜６２を戻り路５５及び供給路
５７に夫々通じさせるものとし、このサーボ弁をコント
ローラ６８により制御する。コントローラ６８には前記
両穴舵角検出スイッチ４１８及びモードスイッチ８５か
らの入力情報に応じ後述の如く後輪２の左転舵を指令す
る間は正極性の一定レベル出力（出力レベルは要求後輪
舵角によって決める）を発し、後輪２の右転舵を指令す
る間食極性の一定レベル出力（出力レベルは要求後輪舵
角によって決める）を発するものとする。

こちら出力は遅れ要素としての遅延回路８４及びアンプ
６６を経てサーボ弁５８に供給し、上記出力が正極性の
ものであればサーボ弁５８を前記一方向へ作動させ、負
極性のものであれがサーボ弁５８を前記他方向へ作動さ
せるものとする。サーボ弁５８の一方向作動でアキュム
レータ５６の蓄圧油は室５９ａに供給され、アクチュエ
ータ５９は後輪２を左転舵し、サーボ弁５８の他方向作
動でアキュムレータ５６の蓄圧油は室５９ｂに供給され
、アクチュエータ６９は後輪２を右転舵することとなる
。

後輪舵角をタイロッド１７のストワークセンサ６６で検
出し、これからの実後輪舵角に対応したレベル（右転舵
と左転舵で極性を違える）の出力をアンプ６５にフィー
ドバックする。

なお＼遅延回路６４はコントローラ６８からの例えば第
５図（ａ）に示すような１定しベルＨの信号が入力され
る時、これを第５図（ｂ）の如く当初時間勾配を持った
ものにして出力する周知のものとする。

上記実施例の作用を次に説明する。運転者がモードスイ
ッチ８５により後輪非転舵モードを選択している場合、
コントローラ６８は前記一定レベルの出力を発しない。

従って、サーボ弁５８はいずれの方向にも作動されず、
回路６１，６２を遮断しており、アクチュエータ５９は
室５９　ａ’、５９ｂ内の封じ込め油により後輪２を図
示の非転舵状態に保つ。

運転者がモードスイッチ８５により後輪転舵モードを選
択している場合、コントローラ６８は大舵角検出スイッ
チ４８のオン、オフによって適宜前記一定レベルの出力
を発する。つまり両穴舵角検出スイッチ４８のいずれも
オフとなっている前輪舵角一定以下のもとでは、コント
ローラ６８が出力を発せず、後輪非転舵状態を保つ。従
って、前輪舵角一定以下の小廻り不要条件や、高速走行
中のもとでは、モードスイッチ８５を後輪非転舵モード
にし忘れても、後輪が不意に転舵されることはなく、安
全である。

同じ後輪°転舵モード選択状態で大舵角検出スイッチ４
８の一方がオンとなる前輪舵角一定以下のもとでは、フ
ントｐ−ラ６８はどちらのスイッチ４８がＯＮになった
かにより前輪転舵方向を検知し、転舵方向に応じた極性
の前記一定レベル出力を発する。前輪が右方向大転舵で
あれば後輪窓転舵を指令する正極性の一定レベル出力が
発せられ、前輪が左方向大転舵であれば後輪窓転舵を指
令する負極性の一定レベル出力が発せられる。

この出力は遅延回路６４により第５図につき前述したよ
うに波形整形された後、アンプ６６を経てサーボ弁５８
に供給され、これを上記極性に応じた方向へ作動させる
。従って、後輪２は前輪１と逆の方向へ転舵されること
となり、車両−を要求通り小廻りさせることができる。

そして、この間後輪舵角がセンサ６６により検出され、
アンプ６５にフィードバックされることから、アンプ６
６はこのフィードバック信号と遅延回路６４の出力とが
一致するようサーボ弁５Ｂを制御し、後輪２は遅延回路
６４の出力に対応するよう転舵される。

ところで、遅延回路６４の出力は第５図（ｂ）に示す如
く当初時間勾配をもってゆるやかにレベルを増すことか
ら、後輪２の転舵はこの時間勾配に対応した例えば第６
図中実線Ｃで示す如き速度でゆっくり進行し、前述した
各側におけると同様後輪の急転舵により車両が急に挙動
変化する危険を防止することができる。

なお、後輪転舵状態で、オンになっていた大舵角検出ス
イッチ４８のオフにより、又はモードスイッチ３５の後
輪非転舵モードへの切換えにより、コントローラ６８が
出力を発しなくなると、アンプ６５はストロークセンサ
６６からの実−舵角信号のみに応じサーボ弁５８を制御
することとなり、サーボ弁５８はアクチュエータ５９を
介し後輪２を、非転舵位置に戻す。この時アンプ６５は
センサ６６からの信号も０になることから、サーボ弁５
８を作動停止させ、アクチュエータ５９の１Ｉｆｌ記ロ
ツクによって後輪２を非転舵位置に保つことができ、後
輪が転舵されたままロックされるのを防止できる。

（発明の効果） かくして本発明後輪操舵制御装置は上述の如く、後輪２
の転舵を当初めるやかに行なわせる遅れ要素８１．８２
（８８，６４）を・設けたから、後輪２が一挙に転舵さ
れて車両を急に大きく挙動変化させる危険を防止可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明後輪操舵制御装置の一実施例を示すシス
テム図、 第２図は本発明の他の例を示すシステム図、第８ｅ（ａ
）は同例で用いる大舵角検出スイッチの断面図、同図［
有］）は同じくその作用説明図、第４図は本発明の更に
他の例を示すシステム図、第５図（ａ）　＊Φ）は同例
で用いる遅延回路の入出力波形説明図、 第６図は本発明装置による後輪舵角時間変化率を従来装
置によるそれと比較して示す線図、第７図は第４図のフ
ローチャートを示す図である。 １・・・前輪　　　　　　　２・・・後輪８・・・ステ
アリングホイール ４・・・パワーステアリング ５・・・タイロッド ８・・・コントロールバルブ Ｐ８・・・パワーステアリング油圧 １５・・・パワーシリンダ　１７・・・タイロッド１８
・・・アクチュエータ １１．２１・・・アクチュエータピストン２２１２８・
・・圧力室　　　　２６・・・反力ばね２９．８０・・
・パワーステアリング油圧供給回路１３１．８２・・・
オリフィス（遅れ要素〕８８・・・開閉弁（遅れ要素） ８条・・・コントローラ　　　８５・・・モードスイッ
チ４８・・・大舵角検出スイッチ ５０・・・エンジン　　　　６２・・・ポンプ５８・・
・タンク　　　　　　５４・・・アンロード弁５５・・
・戻り路　　　　　６６・・・アキュムレータ６７・・
・供給路　　　　　５８・・・サーボ弁　“５９・・・
アクチュエータ　６１　、６２・・・接続回路６８・・
・コントローラ ６４・・・遅延回路（遅れ要素） ６５−・・アンプ ６６・・・後輪舵角シ出用ス）ａ−クセンサ。 特許出願人　日産自動車株式会社 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図 第５図 第６図 ａ　　　　　　　　　　　　　　　ｍ間第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪転舵時後輪を適宜前輪と逆の方向へ転舵するよ
   うにした車両において、後輪の転舵を当初ゆるやかに行
   なわせる遅れ要素を設けたことを特徴とする車両の後輪
   操舵制御装置。 ２、前記遅れ要素は、後輪の転舵を司どる油圧系に挿入
   したオリフィスである特許請求の範囲第１項記載の車両
   の後輪操舵制御装置。 ３、前記遅れ要素は、後輪の転舵を司どる油圧系に挿入
   され、一定周期で開閉を繰り返す開閉弁である特許請求
   の範囲第１項記載の車両の後輪操舵制御装置。 ４、前記遅れ要素は、後輪の転舵を指令する電気信号の
   立上がりを徐々に行なわせる遅延回路である特許請求の
   範囲第１項記載の車両の後輪操舵制御装置。