JPH01273771A

JPH01273771A - 車両の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH01273771A
Application number: JP10025988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Omura; 博志大村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-11-01

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、４輪操舵車において、後輪操舵系統に故障が
発生したときに後輪サスペンションのジオメトリを変更
しうる手段を設けることによって、後輪操舵系統の負担
を軽減した後輪操舵装置に関する。

（従来技術）従来から、ステアリングハンドルによる前輪の転舵に応
じて後輪を操舵するようにした４輪操舵車（ＡＷＳ車）
において、油圧に応動する作動部材により後輪を操舵し
、もしくは後輪操舵を助勢するようにした後輪転舵機構
に、上記作動部材への油圧の付与が解除される油圧付与
解除状態となったときに後輪を中立位置に保持する手段
を設ける一方、上記作動部材に対する油圧回路に、後輪
転舵系統の故障発生時に油圧経路を上記油圧付与解除状
態に切替えるソレノイドバルブを設けた後輪操舵装置は
知られている。例えば特開昭６２−１３１８７４号公報
に示された装置では、油圧により駆動されるシリンダ内
のピストンによって後輪の操舵を行うようにするととも
に、上記ピストンを中立位置に付勢するセンタリングス
プリングを配設し、かつ、上記シリンダ内のビス（ンの
両側の油圧室を連通、遮断するソレノイドバルブを設け
、後輪転舵系統の故障発生時に上記ソレノイドバルブを
連通位置に作動させることにより、上記シリンダの一方
の油圧室に付与される状態を解除し、上記スプリングに
よってピストンを強制的に中立位置に戻すようにしてい
る。

ところで、−ａにこの種の車両では、直進安定性を保つ
ために、後輪に対し正のキャスタートレールが設けられ
ている。したがって後輪操舵系統に故障が発生して油圧
付与解除状態になり、後輪が上記センタリングスプリン
グによって強制的に中立位置に戻されたときに、後輪に
対して横力が加わると、上記キャスタートレールの存在
のために後輪に対しこれを転舵するように力が作用する
ため、後輪がフラつく問題があった。そこで従来は、上
記センタリングスプリングのばね力を強くして、後輪に
横力が加わっても中立位置を保てるようにしていた。

しかしながら、後輪操舵機構が正常に動作している場合
は、上記センタリングスプリングのばね力に抗して後輪
を転舵させなければならないため、センタリングスプリ
ングのばね力の強化に伴って、後輪操舵機構の機械的強
度の増大およびその駆動手段（油圧ポンプ等）の強化が
必要となり、重量の増大および価格の上昇を招来してい
た。

（発明の目的）そこで本発明は、上記センタリングスプリングのような
後輪を中立位置に復帰させる手段の規制力を小さくして
も、後輪操舵系統に故障が発生したときの後輪のフラつ
きを防止することができる後輪操舵装置を提供すること
を目的とする。

（発明の構成）本発明は、例えば後輪操舵系統に故障が発生したとき、
後輪のキャスタートレールを正からゼロまたは負方向に
変更しうるキャスタートレール変更手段を設けたことを
特徴とする。

（発明の効果）本発明によれば、後輪操舵系統に故障が発生した場合に
、後輪のキャスタートレールをほぼゼロにすることがで
きるから、後輪の横力に対する安定性が向上し、これに
よって後輪を中立位置に規制する手段の中立規制力を軽
減することができる。

したがって、正常時の後輪操舵力を軽減することができ
、これによって、後輪操舵機構の軽量化と低価格化を図
ることができる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかる後輪操舵装置を含む
ＡＷＳ車の操舵系統全体を示し、ｌは前輪（左前輪は図
示省略）、２は後輪（左後輪は図示省略）、３はステア
リングハンドルである。上記前輪１に対しては、前輪用
パワーステアリング装置５を含む前輪転舵機構４が設け
られ、また後輪２に対しては、後輪用パワーステアリン
グ装置７を含む後輪転舵機構６が設けられるとともに、
前輪ｌに対する後輪２の転舵比を運転状態に応じて変更
する転舵比変更装置８が設けられている。

前輪転舵機構４は、前輪１に連結され枢軸１１ａを中心
に揺動するナックルアーム１１と、このナックルアーム
１１の一端に連結された左右一対のタイロッド１２　（
左側タイロッドは図示省略）と、この左右一対のタイロ
ッド１２を車幅方向において連結するりレーロノド１３
とを存している。そして、上記リレーロッド１３が、ス
テアリングハンドル３のシャフト１４に対し、ラック１
５およびピニオン１６と前輪用パワーステアリング装置
５を介して連動し、ハンドル３の回動（矢印Ａ）に伴っ
てリレーロッド１３が車幅方向に移動する（矢印Ｂ）こ
とにより、ナックルアーム１１が揺動して前輪ｌが転舵
される（矢印Ｃ）ようになっている。上記前輪用パワー
ステアリング装置５は、ステアリングハンドル３のシャ
フト１４に取付けられたロータリパルプ１７と、このロ
ークリバルブ１７を介して油圧を受ける油圧シリンダ１
８とを備え、ステアリングハンドル３の回動操作に応じ
て上記油圧シリンダ１８に与えられる油圧により、リレ
ーロッド１３に移動方向の力が加えられるようになって
いる。

また、上記リレーロッド１３には、後輪転舵機ｌｌｌ６
への出力部となる連結ロッド１９が一体的に取付けられ
、この連結ロッド１９に形成されたラック１９ａに、車
体前後方向に延びる回転軸２０の前端に取付けられたピ
ニオン２０ａが噛合しており、上記回転軸２０により、
前輪転舵機構４の作動が転舵比変更装置８を介して後輪
転舵機構６に伝えられるようになっている。

一方、後輪転舵機構６は、後輪２に連結され枢軸２１ａ
を中心に揺動するナックルアーム２１と、このナックル
アーム２１の一端に連結された左右一対のタイロッド２
２　（左側タイロッドは図示省略）と、この左右一対の
タイロッド２２を車幅方向において連結するリレーロッ
ド２３とを有しており、この後輪転舵機構６に含まれる
パワーステアリング装置７は、油圧に応動する作動部材
としてのパワーシリンダ２４を備えている。このパワー
シリンダ２４は車体に固定され、かつ上記リレーロッド
２３をピストンロンドとしており、具体的には第２図に
示すような構造となっている。すなわち、このパワーシ
リンダ２４内は上記リレーロッド２３に一体的に取付け
られたピストン２４ａによって２つの油圧室２４ｂ、２
４Ｃに区画され、この油圧室２４ｂ、２４ｃがそれぞれ
配管２５．２６を介してコントロールバルブ２７に接続
されている。さらにパワーシリンダ２４内には、上記油
圧室２４ｂ、２４ｃへの油圧の付与が解除される状態と
なったときに後輪を中立位置に保持する手段として、上
記ピストン２４ａをパワーシリンダ２４の中央位置に付
勢するセンタリングスプリング２４ｄが装備されている
。

上記コントロールバルブ２７には、第１図に示すように
、リザーブタンク２８に至る油供給管２９および油排出
管３０が接続され、上記油供給管２９にはエンジンによ
り駆動される油圧ポンプ３１が設けられている。上記コ
ントロールバルブ２７は公知のスプールバルブ式のもの
で構成され、上記リレーロッド２３に連結部材３２を介
して一体的に取付けられたバルブケーシング２７ａと、
このバルブケーシング２７ａに嵌挿された図示しないス
プールバルブとを備え、スプールバルブの移動に応じて
パワーシリンダ２４の一方の油圧室２４ｂ（２４Ｃ）に
油圧ポンプ３１からの油圧を供給してリレーロッド２３
に対する駆動力を生じさせるようになっている。

また、上記転舵比変更装置８は、車体に対し車幅方向に
摺動自在に保持されて一端が上記コントロールバルブ２
７のスプールバルブに連結されたコントロールロッド３
５を有するとともに、基端部がＵ字状ホルダ３６に支持
ピン３７を介して揺動自在に支持された揺動アーム３８
を備え、この揺動アーム３８の先端と上記コントロール
ロッド３５との間に、ボールジヨイント３９．４ｏを介
してコネクティングロッド４１が連結されている。

上記ホルダ３６は、車体に固定されたケーシング（図示
せず）に、上記コントロールロッド３５の移動軸線１１
と直交する回動軸線１２を持つ支持軸４２を介して回動
自在に支持されている。上記揺動アーム３８の支持ピン
３７は、上記両軸線１１、Ｅ２の交差部に位置して回動
軸ＩＺ２と直交する方向に延びており、ホルダ３６が支
持軸４２回りに回動すると、その先端の支持ピン３７と
コントロールロフト３５の移動軸線！！１とのなす傾斜
角、つまり支持ピン３７を中心とする揺動アーム３８の
揺動軌跡面が上記移動軸線１１と直交する面（以下、基
準面という）に対してなす傾斜角が変化するようになっ
ている。

上記コネクティングロッド４１は、ボールジヨイント３
９に近い部位において回転板４３にボールジヨイント４
４を介して摺動可能に支持されている。この回転板４３
は、上記移動軸線１１に沿った支持軸４５に回転自在に
支持されるとともに、前記の前輪転舵機構４の作動を伝
える回転軸２゜の後端に設けられた傘歯車２０ｂに噛合
している。

また、上記ホルダ３６は、その支持軸４２に取付けられ
たセクタギヤ４６と、これに噛合するウオームギヤ４７
と、傘歯車４８．４９とを介してステップモータ５０に
より作動されるようになっており、このステップモータ
５０は、車速を検出する車速センサ５２、前輪の転舵角
を検出する舵角センサ５３、ギヤ位置を検出するギヤ位
置センサ５４等からの信号を受けるコントロールユニッ
ト（ＥＣＵ）５１により、運転状態に応じて制御される
ようになっている。

従って、ステアリングハンドル３の操作により前輪転舵
機構４の作動したときに、その作動が回転軸２０を介し
て伝えられることにより上記回転板４３およびコネクテ
ィングロッド４１が移動軸線ｚ１回りに回動し、揺動ア
ーム３８が支持ピン３７を中心に１８動する（矢印り、
Ｅ、Ｆｌ、Ｆ２）。

この場合、支持ピン３７の軸線が上記移動軸線Ｉ！ｌと
一致しているときは、揺動アーム３８が上記基準面上を
移動するのみでコントロールロッド３５は静止状態に保
たれるが、ステップモータ５０によるホルダ３６の作動
（矢印Ｇ）により支持ピン３７の軸線が上記移動軸線１
１に対して矢印Ｈ１、Ｈ２方向に傾斜した状態となって
いると、揺動アーム３８が上記基準面からずれて揺動し
、その揺動に伴ってコネクティングロッド４１が車幅方
向に変位することにより、コントロールロッド３５が移
動軸綿１１に沿って移動する（矢印Ｉ）。このコントロ
ールロッド３５の移動により上記コントロールバルブ２
７が作動され、それに応じて上記パワーシリンダ２４の
油圧室２４ｂもしくは２４ｃに油圧が作用し、リレーロ
フト２３が作動される（矢印Ｊ）。こうして、前輪１の
転舵に伴い、ステップモータ５０により作動される上記
ホルダ３６の回転角に応じた転舵比で後輪２が転舵され
る（矢印Ｋ）ように、転舵比変更装置８および後輪転舵
機構６が構成されている。

また、上記後輪転舵機構６のパワーシリンダ２４に対す
る油圧回路には、後輪転舵系統の故障発生時に上記パワ
ーシリンダ２４の油圧室２４ｂ、２４Ｃへの油圧付与を
解除する状態に油圧経路を切替えるソレノイドバルブ６
０が設けられている。

このソレノイドバルブ６０は、上記油圧ポンプ３１とコ
ントロールバルブ２７との間の油供給管２９に設けられ
たオイルフィルタ５６から分岐した油圧通路５７と、油
排出管３０に接続されたドレン通路５８との間に介設さ
れ不ことにより、上記コントロールバルブ２７とは並列
に油圧回路に組込まれている。そして、このソレノイド
バルブ６０が上記油圧通路５７とドレン通路５８との連
通を遮断する閉弁状態にあるときは、前記のようにコン
トロールバルブ２７の作動に応じて圧油がパワーシリン
ダ２４の油圧室２４ｂもしくは２４ｃに供給されるが、
ソレノイドバルブ６０が上記油圧通路５７とドレン通路
５８とを連通ずる開弁状態となったときは、油供給管２
９から圧油がドレンされることにより、コントロールバ
ルブ２７の作動にかかわらずパワーシリンダ２４への油
圧供給が停止されるようになっている。第１図に示す実
施例では、二重安全構造とするため、上記油圧通路５７
とドレン通路５８との間に２つのソレノイドバルブ６０
が並列に設けられて、そのうちの少なくとも１つが開弁
状態となればパワーシリンダ２４への油圧供給が停止さ
れるようになっている。

そして、上記コントロールバルブ５１から各ソレノイド
バルブ６０に出力される信号により、後輪転舵系統が正
常に作動しているときは各ソレノイドバルブ６０を閉弁
状態に保つように通電され、後輪転舵系統に故障が発生
したときは、コントロールユニット５１での故障検出に
基づき、上記通電が停止されることになっている。

さらに、後輪２は、第１図に示すように、ストラット式
のサスペンション機構６１を介して車体に取付けられて
いるが、そのサスペンション機構６１の上端の車体への
支持点６２は、車体の前後方向に沿って所定の距離だけ
移動可能になっている。この支持点６２は、これに取付
けられたラック６３およびビニオン６４を介してモータ
６５によって車体前後方向に移動し、これにより後輪２
のキャスタートレールが変更されるようになっている。

そして、正常時には第３図に示すように、後輪２に対し
て正のキャスタートレールｄが設けられているが、後輪
操舵系統に故障が発生したときは、コントロールユニッ
ト５１から出力される１８号によってモータ６５に通電
され、これによりモータ６５が上記サスペンションａ構
６１のＬｌへの取付点６２を車体前方へ移動させて（矢
印Ｌ）、キャスタートレールをゼロまたは若干負方向へ
変更するようにしている。

このように後輪２のキャスタートレールをほぼゼロにす
ると、横力に対して後輪２が安定になる。

したがって、センタリングスプリング２４ｄのばね力を
従来のものよりも弱めても、冷輸操舵系統に故障が発生
して後輪操舵用の油圧が消滅したときの後輪２の直進安
定性を保つことができるから、正常時の後輪操舵力を軽
減することができ、これにより、後輪操舵機構の軽量化
および低価格化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す操舵系のシステム図、
第２図はパワーシリンダの構造を示す断面図、第３図は
キャスタートレールの説明図である。１−−一前輪　　　　　　　２−・後輪３−ステアリン
グハンドル６−後輪転舵機ｔｌｌ　　　　Ｂ−転舵比変更装置２４
−パワーシリンダ２４ｄ・−センタリングスプリング２７・−コントロールバルブ６０−ソレノイドパルプ６１−後輪サスペンション機構６５−モータ

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリングハンドルによる前輪の転舵に応じて後輪を
操舵するようにした４輪操舵車において、所定の状態に
おいて上記後輪のキヤスタートレールを正からゼロまた
は負方向に変更しうるキヤスタートレール変更手段を設
けたことを特徴とする車両の後輪操舵装置。