JPS62199568A - 切換弁を備えた車両の４輪操舵装置 - 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） 本発明は車両の前後−を共に転舵するようにした４輪操
舵１ｉｉＳ特に後輪転舵機構中の流体圧アクチュエータ
及びこの流体圧アクチュエータを制御するだめの制御弁
手段用の流体圧系統、並びに制御弁手段の制御に関係す
る電気的手段に失陥が発生したときに安全を確保する安
全装置を備えた４輪操舵装置に関する。

（従来波＃） 従来、４輪操舵装置は棟々な構成のものが提案されてい
るが、後輪転舵機構に流体圧アクチュエータを使用した
ものがある（例えば特開昭５９−１２８０５４号公報参
照）。これらのものは、流体圧系統に欠陥が生じた時、
流体圧アクチュエータに力がなくなり後輪側などからの
外力により流体圧アクチュエータが動かされて、その結
果車両が動揺してしまうという問題がある。

（発明の目的） 従って、不発明の目的は、流体圧系統や電気的系統に失
陥が生じた時に車両の動揺が生じない工うＫした安全装
置付きの４輪操舵装置を提供することにある。

（発明の構成） この目的を達成するために、不発明による４輪操舵装置
においては、後輪転舵機構の流体圧アクチュエータ用の
制御弁手段の正常作動時Ｋｔ′ｉ制御弁手段により流体
圧アクチュエータが正常に制御されるように両者を通常
接続状態に置き、これら両者に流体圧を供給するための
流体圧系統に欠陥状態が発生したときには（流体圧系統
自体の失陥に起因する場合と、電気的系統内の電気的失
陥に起因する場合とがある）両者の接続を遮断して流体
圧アクチュエータを失陥状態発生時の状態にほぼ保つ安
全装ｊｌが設けられている。

（実施例） 以下、実施例を説明する。

＠１図において、ＩＲは右前輪、１Ｌは圧前輪、２Ｒは
右後輪、２Ｌは左後輪であり、左右の前４ｍＩＲ，ＩＬ
はＭ輪転舵機溝Ａにより連係され、また左右の後輪２８
％　　２　Ｌは後輪転舵機構Ｂに工す連係されている。

前−転舵＠構Ａは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム３Ｒ，３Ｌお工びタイロッド４Ｒ，４Ｌと
、該左右一対のタイロッド４Ｒ，４Ｌ同志を連結するリ
レーロッド５と、パワーステアリング機構Ｃとから構成
されている。この前輪転舵機構Ａにはステアリング機構
りが連係されており、このステアリング機構りは、本実
施例ではパワーアシスト式とされている。すなわち、次
のようになっている。リレーロッド５にラック６が形成
される一方、このラック６と噛合うピニオンＴが、レヤ
フト８を介してハンドル９に連結されている。更に、リ
レーロッド５には油圧アクチュエータ１０が付設され、
そのシリンダ１０ａ内を２室１０ｂｓ１０ｅに分けるピ
ストン１０ｄがリレーロッド５に一体化されている。シ
リンダ１０ａ内の２室１０ｂ１１０ｃは、配管１１．１
２を介してシャフト８に設けたコントロールバルブ１３
に接続されている。このコントロールバルブ１３には、
不図示のエンジンによけ駆動されるオイルポンプ１４の
吐出側に接続された分流弁１５より伸びる配管１６、及
び配管１７より分岐した配管１８が接続されている。こ
のようなパワーステアリング機構Ｃにより、ハンドル９
の操作力が倍力（油圧アクチュエータ１０の室１０ｂ或
いはＩＱｅに対してオイルを供給することによる倍力）
されてリレーロッド５に伝達される。これにより、ハン
ドル９を右に切るような操作をしたときは、リレーロッ
ド５がパワーアシストされて８１図左方に変位して、ナ
ックルアーム３Ｒ，３Ｌがその回動中心３　Ｒ’、３　
Ｌ’を中心にして上記ハンドル９の操作変位量つまりハ
ンドル操舵角に応じた分だけ同図時計方向に転舵される
。同様に、ハンドル９を左に切る操作をしたときは、こ
の操作変位量に応じて、左右前＠ＩＲ，ＩＬが左へ転舵
されることとなる。

後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構Ａと同様に、それぞれ
左右一対のナックルアーム２０Ｒ１２ＯＬおよびタイロ
ッド２１Ｒ，２１Ｌと、該タイロッド２１Ｒ，２１Ｌ同
志を連結するりレーロツド２２と、油圧式のパワーステ
アリング機構Ｅを備えた構成とされている。このパワー
ステアリング機構Ｅについて説明すると、リレーロッド
２２には油圧アクチュエータ２３が付設されて、そのシ
リンダ２３ａ内を２室２３ｂ、２３ｃに画成するピスト
ン２３ｄが、リレーロッド２２に一体化されている。こ
のシリンダ２３ａ内の２室２３ｂ１２３ｃは、配’＃２
４．２５を介して第１安全装置を構成するブロックバル
ブすなわち切換弁２６に接続さ扛、このブロックバルブ
２６は配管２７．２Ｂを介して制御弁手段を構成するコ
ントロールバルブ２９に接続されている。コントロール
バルブ２９には、第２安全装置を構成するソレノイド弁
３０より伸びる配管３１．３２が接続されている。配管
３１．３２Ｋｄ、夫々、コントロールバルブ２９に入る
手前に絞り３３とチェック弁３４が設けられている。更
に、配管３２はチェック弁３４の手前で分岐して配管３
５を介してブロックバルブ２６に接続されると共に、配
管３１は絞り３３の手前で分岐して配管３６を介してブ
ロックバルブ２６に接続されている。

両配管３１．３２は、夫々絞り３３とチェック弁３４の
手前において、絞り３７を介して相互接続されている。

ソレノイド弁３０には、リザーバタンク４０より伸びる
前述の配管１７、及び分流弁１５より伸びる配’ｉ！ｆ
４１が接続されている。

上記コントロールバルブ２９は、パワーステアリング機
４Ｅの入力部材となる入力軸２９＆、及び入力軸２９ｍ
に連結された出力部材となる出力軸２９ｂを有する。

このようなパワーステアリング機構Ｅにあっては、上記
入力４２９　ａが所定の一方向へ動かされると、これに
応じて出力＠２９ｂが所定方向に動かされてリレーロッ
ド２２を例えば第１図左方向へ変位させ、これにより、
ナックルアーム２０Ｒ，２０Ｌがその回動中心２０Ｒ’
、２０Ｌ’を中心にして第１図時計方向に回動して、後
輪２Ｒ，２Ｌが右へ転舵される。そして、この転舵の際
、入力軸２９ｍの運動量に応じて、油圧アクチュエータ
２３の室２３ｃ内にはオイルが供給されて、上記リレー
ロッド２２を駆動するのを補助する（倍力作用）。同様
に、入力軸２９１を逆方向に＃Ｊかしたときは、この運
動量に応じて、油圧アクチュエータ２３の倍力作用を受
けつつ（オイルは室２３ｂへ供給される）、後輪２Ｒ，
２Ｌが左へ転舵されることになる。

第１図中、２３・、２３ｆは、リレーロッド２２をニュ
ートラル位置へ付勢しているリターンスプリングである
。

ステアリング機構りと後輪転舵機構Ｂとは、前輪転舵機
構Ａおよび転舵比変更装置Ｆを介して連係されている。

この転舵比変更装置Ｆからは、中間ロッド４２が前方へ
伸び、その前端部に取付けられたピニオン４３が、前輪
転舵機構Ａのリレーロッド５に形成したうツク４４と噛
合されている。また、転舵比変更ｔｉｌｔ！Ｆとコント
ロールバルブ２９とは上記入力軸２９ａを介し、て結合
されている。

本実施例の場合、転舵比変更装置Ｆは車速に応じて転舵
比を変更するものである。例えば、低速では後輪２Ｒ，
２Ｌを前輪ＩＲ，ＩＬとは逆方向に転舵し、所定値以上
の車速では同方向に転舵する。

この部分の構成を述べると、制御回路４５には、車速セ
ンサ４６からの車速信号と転舵比検出センサ４Ｔからの
転舵比信号が入力され、両イδ号の比較結果に基づいて
制御回路４５から！ｔｊｌｉ御信号が転舵比変更装置ｌ
ｌ　Ｆに出力される。このように、フィードバック制御
を行ないつつ、車速に応じて転舵比変史跡＃Ｆにおいて
転舵比が設定されることになる。第１図中、４８はバッ
テリである。

上記ｉ！１１１１回！４５とソレノイド弁３０とは電気
的に接続されており、後述するような機能を果たす。

ここで第２図乃至第５図を参照して、コントロールバル
ブ２９、ブロックバルブ２６、ソレノイド弁３０及び油
圧アクチュエータ２３０部分について詳述する。

第２図に示す如く、コントロールバルブ２９は４方向オ
ープンタイプのもので、転舵比変更装置Ｆによす制御さ
れて、配管３１．３２と配管２７，２ａ間のつながり万
を３段階に切替える。ブロックバルブ２６は４方向クロ
ーズドタイプのもので、スプール２６ｍはコイルバネ５
０により第２図左方、第３図右方に付勢されている。従
って、配？Ｕ３６内の油圧エリ配管３５内の油圧の方が
高くなり、配管３５内の油が円周ｒ４２６　ｂ、穴２６
ａを通って空間２６ｄ内に流れ込む場合にのみ（正常作
ｋｈ時）、スプール２６ｍはコイルバネ５０の力に打ち
膀って第３図左方に移動して第４図の状態になる。同、
空間２６ｄは、Ｏリング５１及び螺合されたプラグ５２
により密封されている。

第４図の位置でけ、配管２８；ま円周溝２６ｅ七通って
配管２４に連通され、配管２γは円周溝２．６ｆを通っ
て配′ｇ２５に連通されている為、油圧アクチュエータ
２３の室２３ｂ１２３ｃは夫々配管２Ｂ、２７に連通さ
れてこの中に油が流れ正常な作動状態となる。すなわち
、コントロールバルブ２９と油圧アクチュエータ２３と
は、油圧アクチュエータ２３が正常に制御されるような
通常接続状態にある。例えば、転舵比変更装置Ｆにより
ｍ制御されて、コントロールバルブ２９が第２図右側の
状態に切換つ℃いｒば、配ｇ３２．２８．２５を介して
γ田が油圧アクチュエータ２３の左室２３ｂに流れ込ん
でピストン２３ｄを右方に押してリレーロッド２２を右
方に動かし、後＠ｉｉ！２Ｒ，２Ｌを８ｇ１図左方に転
舵させる。

コントロールバルブ２９が第２図中央の状態に切換れば
、油圧アクチュエータ２３の左右型２３　ｂｓ　　２３
　ｃは同圧となってリターンスプリング２３ｅ、２３ｆ
の作用や後輪のセルフアライメント作用により後輪２Ｒ
，２Ｌはニュートラル位置に復ｉ都しようとする。更に
、コントロールバルブ２９が第２図左側の状態に切換れ
ば、γ円圧アクチュエータ２３の右室２３ｃに油が流れ
込んで、後＠２Ｒ，２Ｌを第１図右方に転舵させる。

次に、油圧系統に失陥が発生して油圧失陥状態となるか
、エンジンが止まって油圧オフ状態となると、配管３１
．３２には油が流れていないためにコントロールバルブ
２９や絞り３３に二って圧力降下が生ぜず、配管３１．
３２すなわち配管３５．３６は同圧となる。

従って、空間２６ｄと２６ｇは同圧となってブロックバ
ルブ２６のスプール２６息には油圧差による軸力は発生
せず、コイルバネ５０で第３図右方に伸されているスプ
ール２６ｍは（」方向に動いて第３図の状態になる。こ
の位置では、配管２８．２５間及び配管２７゜２４間は
流路が遮断されるために、油圧アクチュエータ２３の左
右室２３ｂ、２３ｃの油は夫々閉じ込められピストン２
３ｄは固定される。こうして油圧アクチュエータ２３は
失陥状態発生時または油圧オフ時の状態にほぼ保たれる
。この場合、後輪２Ｒ，２Ｌがいずれかの方向に切られ
ていて後輪側から外力がリレーロッド２２に加われば、
油は少しづつリークしてリターンスプリング２３　ｅ、
　２３ｆの作用により後輪２Ｒ，２Ｌは徐々にニュート
ラル位置に戻ろうとする。

以上の作動は、ソレノイド弁３０の電磁コイル５５に電
流が流れ℃いてコイルバネ５Ｂの付勢力に抗してソレノ
イド弁３０が第２図の左側の状態である正常状態にもた
らされている場合のものである。すなわち、正常状態で
は配管４１と３２、及び配管１７と３１が分離状態で夫
々接続されていて、これはエンジンキーを回してオンに
した時に制御回路４５から電磁コイル５５に電流が流れ
て実現される。

これに対し、ソレノイド弁３０の第２図右側の状態すな
わち第５図に図示の４ポート開放状態は、コントロール
バルブ２９の制御に関係する電気的手段に電気的失陥が
起ったとき、例えばバッテリ４８からの電源ラインの切
断、車速センサ４６の故障、転舵比検出センサ４７の故
障、制御回路４５の故障、転舵比変更袋ｆＦ内のステッ
ピングモータの故障などが起ったときに、これを制御回
路４５内の検出手段で判断させ電磁コイル５５への電流
をカットすることで実現される。第５図に示すこの状態
では、配管１７．３１．３２．４１は円周溝３０ａ１油
路３０ｂ１円周溝３０ｃを介して相互に連通している。

また、スプール３０ｄの両側の空間３０ｅ、３０ｆは貫
通孔３０ｇによって配管１７に連通しているので、スプ
ール３０ｄの両側の力は均衡し、コイルバネ５６の力で
スプール３０ｄは第５図左方に押し付けられている。

正常状態では、励磁された電磁コイル５５によりコア５
７は右方に押され、ロッド５８に工ってスプール３０ｄ
がコイルバネ５Ｂの力に抗して右方にスライドさせられ
る。この結果、油路３０ｂが閉じられて、高圧側の配管
４１．３２と低圧側の配管１７．３１が相互に分離され
る。

今、上記電気的失陥が起ったとすると、上述のようにソ
レノイド弁３０は４ボート開放状態となり、ポンプ４０
から吐出された油はソレノイド弁３０において戻り配管
１７の方にバイパスされる。このため、配管４１と１７
の油圧はほぼ同じになり、従ってブロックバルブ２６に
接続された配管３５と３６の油圧もほぼ同じになって、
前述した油圧系統に失陥が発生して起った油圧失陥状態
と同様な状態が生じる。よって、前記の油圧失陥状態の
場合と同じことになって、岐路的に油圧アクチュエータ
２３が電気的失陥発生時の状態にほぼ保たれる。

このように、本実施例においては油圧系統自体に失陥が
生じても、またコントロールバルブ２９の制御に関係す
る電気系統に失陥が生じてもブロックバルブ２６が第３
図に図示の閉鎖状態となり、車両の動揺が防止される。

次に、チェック弁３４と固定絞り３７の働きを説明する
。

油圧失陥が徐々に起る場合には、供給側の配管４１．３
２の油が急激に抜けることはなく、従って、もしチェッ
ク弁３４がないと、この際に油圧アクチュエータ２３の
中のリターンスプリング２３・、２３ｆによりピストン
２３ｄが中立位置に戻ろうとして油がブロックバルブ２
６及びコントロールバルブ２９を通って逆流するため配
管４１．３２内の圧力は仲々降下しない。よって、ブロ
ックバルブ２６に加わる圧力も、配管３５の方が配管３
６エり商い状態が続き、ブロックバルブ２６は閉鎖状態
に至らないままとなる。

この不具合をなくすために、チェック弁３４と固定絞り
３７（具体的には第３図と第４図に示すブロックバルブ
２６のスプール２６＆に設けられた非常に小さい孔）を
設けて、油圧アクチュエータ２３からの逆流をチェック
弁３４で防ぐ一方、配管３２の油を絞り３Ｔから配管３
１に逃がすことにより、油圧失陥が徐々に起る場合にも
配管３１と３１、即ち配管３５と３６の圧力がほぼ同じ
になるようにしている。これにより、ブロックバルブ２
６はバネ５０の力でｙＸ３図に図示の閉鎖状態となる。

この二うにして如何なる態様の油圧失陥時においても、
確実に車両の動揺が防止される。

（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、後輪転舵機構に流体圧ア
クチュエータが用いられていても、ブロックバルブの如
き第１安全装置に加えてソレノイド弁の如き第２安全装
置が設けられているので、電気系統に電気的失陥が発生
した際にも流体圧アクチュエータの各室は密閉されて外
力に対して充分ふんばりを持つに至り、車両の動揺が抑
えられる。

【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車両の概略平面図
、第２図は、第１図の主要部分の拡大図、第３図と第４
図はブロックバルブの作＠を説明するための図、第５図
はソレノイド弁の作動を説明するための図でおる。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前輪転舵機構と； 前輪転舵機構に連係されたステアリング機構と； 後輪転舵力を生み出す流体圧アクチュエータを含む後輪
   転舵機構と； 少なくともハンドル操舵角に応じて流体圧アクチュエー
   タを制御するための制御弁手段と； 流体圧アクチュエータ及び制御弁手段に流体圧を供給す
   るための流体圧系統と； 制御弁手段の正常作動時には制御弁手段により流体圧ア
   クチュエータが正常に制御されるように両者を通常接続
   状態に置き、流体圧系統に失陥状態が発生したときには
   両者の接続を遮断して流体圧アクチュエータを失陥状態
   発生時の状態にほぼ保つための第１安全装置と； 制御弁手段の制御に関係する電気的手段と；電気的手段
   内の電気的失陥を検出するための検出手段と； 検出手段により制御され、上記電気的失陥が検出された
   ときに流体圧系統に上記失陥状態を発生させる第２安全
   装置とを有する車両の４輪操舵装置。 ２、前記第１安全装置は、前記制御弁手段に入る前記流
   体圧系統の一対の配管内の流体圧差を感知して、流体圧
   差があるとき制御弁手段から出る一対の配管を前記流体
   圧アクチュエータの一対の室に夫々連通する開状態をと
   り、流体圧差がないとき前記室への連通を閉鎖する閉状
   態をとる切換弁を含む特許請求の範囲第１項記載の車両
   の４輪操舵装置。 ３、前記第２安全装置は、上記電気的失陥が検出された
   ときに上記流体圧差がない状態を発生されるように作動
   するソレノイド弁を含む特許請求の範囲第２項記載の車
   両の４輪操舵装置。 ４、前記電気的手段は、前記制御弁手段を制御する制御
   回路を含み、前記検出手段は制御回路内に含まれ、更に
   制御回路と前記ソレノイド弁は電気的に接続されている
   特許請求の範囲第３項記載の車両の４輪操舵装置。