JPH02124381A - 舵角比制御装置 - 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４輪操舵車両の舵角比制御装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第５図に示すように、実間Ｔｌａ５９−７７９６９号公
報に開示される４輪操舵車両では、高速走行での車線変
更などの応答性能を高めるために、後輪を前輪と同位相
に操舵し、車速の増加につれて前輪の操舵に対応して後
輪が操舵される制御範囲を狭めることにより、高速走行
での急激な車体姿勢の変化を抑え、同時に車速の増加に
つれて後輪舵角比を大きくすることにより、ある程度車
体の横加速度を大きくし、操縦応答性を高めている。上
述の４輪操舵車両によれば、高速走行時ハンドルを中立
位置から僅かでも左右に切ると、後輪も鋭敏に前輪と同
位相に操舵されるので、ハンドルがふらつくと直進走行
性が損われる恐れがある。

一方、低速走行で後輪を前輪と逆位相に操舵して小回り
性を＾める４輪操舵車両でも、車速の増加につれて後輪
舵角比を小さくするだけでは、高速走行での直進走行性
が損われる恐れがある。したがって、ハンドル切り角が
所定値以下では前輪だけが操舵され、後輪は中立位＠（
直進位Ｉりに戻され、好ましくはロックされることが、
直進走行性を維持するうえで要求される。

［発明が解決しようとする問題点］ このような舵角特性をもつ４輪操舵車両では、ハンドル
切り角が一定でも車速の増加につれて後輪舵角が次第り
小さくなるので、車速が所定値以上で急に後輪が中立位
置へ戻されるものに比べて、操縦性に違和感が少ない。

しかし、このような舵角特性をもつ４輪操舵車両は、電
気・油圧制ｆｉ１１回路の構成が複雑となり、構成の複
雑性の故に制御の信頼性も後者のものに比べて劣る。

本発明の目的は、通常は車速の増加につれて後輪舵角比
が次第に小さくなり、電気・油圧制御回路の失陥時は、
後輪が中立位置へ戻され、直進走行性にも優れた、安全
性の高い４輪操舵車両の舵角比制御ｌｌ！ＩＩを提供す
ることにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はハンドル切
り角に対応する後輪舵角を車速に関連して制御するＭ機
・油圧制御回路の信号値が、低速時には大で後輪舵角比
が大きく、車速の上昇に伴って減じて後輪舵角比が小さ
くなり、所定車速以上でＯとなるようにし、設定車速以
上で電気・油圧制御回路を開放するスイッチを設けたも
のである。

［作用］ ハンドル切り角が小さい内は、前輪が操舵されても、後
輪は操舵されない。

ハンドル切り角に対応して回動する入力軸の突片２２が
、後輪操舵アクチュエータＦ＠シＩＩ　ａｌｌする差動
１１ｉ制御弁Ｂの駆動軸の切欠部材２１と係合して、駆
動軸に回動を伝えるまでのハンドルの中立位置からの不
感帯（遊び）の幅は、車速に関連して制御されるので、
車速の増加につれて後輪舵角比が次第に小さくなる。

切欠部材２１に対する突片２２の位置を制御する制御部
材２０は、ばね力により切欠部材２１７１）１ら突片２
２を係合不能の位置へ排除するよう付勢されているから
、ちり御部材２０を駆動する電気・油圧制御回路Ｃの出
力部が失陥すると、自動的に切欠部材２１と突片２２の
係合が解除され、後輪が確実に中立位置へ戻される。

電気・油圧制御回路Ｃの入力部が故障した場合にも、設
定車速を超えるとスイッチ５２ａが間き、前述と同様に
切欠部材２１と突片２２の係合が解除され、後輪が中立
位置へ戻されるので安全である。

［発明の実施例］ 第１図は本発明に係る舵角比Ｉ制御装置を備えた４輪操
舵車両の概略構成図である。４輪操舵車両は前輪舵取機
構３０の出力軸２９と連動する入力軸１９の回転を差動
ｉｌｌ　１１０弁Ｂへ車速に関連して伝達する舵角比制
ｎ機構Ａと、後輪操舵アクチュエータＦへの油圧回路を
ＩＩＩ　Ｉｌｌする差動制御弁８と、後輪７１を駆動す
る後輪操舵アクチュエータＦと、舵角比制御機構Ａの特
性を制御する電気・油圧制御回路Ｃとを備えている。

舵角比制御機構Ａは入力軸１９にスプライン嵌合した制
御部材２０と差動制御弁Ｂを駆動する駆動軸２４に結合
したカップ形の切欠部材２１とからなる。駆動軸２４は
入力軸１９と同軸に並ぶ。

切欠部材２１の周面に形成した横形の切欠２１ａに対し
、制御部材２０から径方向に延びる突片２２が保合可能
に構成される。

突片２２の切欠部材２１に対する位置を制御するために
、制御部材２０の環状溝に軸１７の制御レバー１８が係
合され、制御レバー１８の回動により制御部材２０が軸
方向に１！動される。車体側に回動可能に支持した軸１
７のレバー１８ａは、アクチュエータＤのピストンロッ
ドと連結されて回動される。

制御部材２０を駆動するアクチュエータＤは、後述する
電気・油圧制御回路Ｃにより駆動される。

アクチュエータＤはシリンダの内部に嵌装したピストン
により、油圧が導入される端室と大気室とを区画される
。大気室に収容したばね１３はレバー１８ａと制御レバ
ー１８に回転力を与え、ｉｌｌ　Ｉｆｔ部材２０を軸方
向に移動させ、突片２２を切欠２１ａと係合不能の位置
へ排除するように作用する。

差動ＩＩＩ御弁Ｂは４ボ一ト中立位置開放型またはブロ
ック型の方向切換弁であり、弁ハウジング１２２の内部
に中立戻しばねの力に抗して軸方向移動可能に嵌合した
スプール１２６が、連結手段１３６ａによりねじ軸１３
０と、−緒に軸方向に移動するように結合される。ねじ
軸１３０の右端部が駆動軸２４の端部に形成したリード
の大なるねじ溝を有するねじ穴１３１に螺合される。ね
じ軸１３０の左端部に形成したスプライン穴１３２に、
従動軸６がスプライン嵌合される。駆動軸２４の回転に
伴ってスプール１２６が軸移動を生じると、油圧ポンプ
２６から圧油が管７２．７５を経て管７６．８０の一方
へ供給され、他方の管の油が管７９．７７を経て油タン
ク２８へ戻される。管７６．８０は後輪操舵アクチュエ
ータＦの端室８９゜９１に連通される。

後輪操舵アクチュエータＦはシリンダ５７にビス１〜ン
５６を嵌装して端室８９．９１が区画され、ピストン５
６に結合したタイロッド６５がシリンダ５７の両端室か
ら外方へ突出される。タイロッド６５は端室８９．９１
に収容した戻しばね５５の力により中立位置へ戻され、
後輪７１を直進位置に保持する。タイロッド６５の両端
はそれぞれ補助ロッド６７を介して後輪ナックル６９に
連結される。後輪７１を支持する後輪ナックル６９は、
上下方向の支軸７０により車体に回動可能に支持される
。

タイロッド６５の中立位置をより確実に保持するために
、タイロッド６５に結合した円錐穴または溝を有する受
入部材５８と、これに係合可能の・ロック部材５９とか
らなる中立ロック機構Ｈが備えられる。アクチュエータ
Ｇのシリンダ６３の室９６へ圧油を供給すると、ピスト
ン６４によりばね６１の力に抗してロック部材５９が受
入部材５８から引き離される。

タイロッド６５の動作は受入部材５８とレバー９ａとの
間に連結したケーブル５０を介して、従動軸６へ回転と
して伝達される。従動軸６は駆動軸２４と独立に、ねじ
軸１３０を回転させ、スプール１２６を中立位置へ戻す
ように作用する。

第２図は前輪舵取機構３０と舵角比制御機構Ａと差動１
６１１　ａｌｌ弁Ｂとの関係を示す斜視図である。第２
図には説明を簡単にするために、軸１７の制御レバー１
８にアクチュエータＤが連結され、ばね１３は外部に配
設される。また、従動軸６とレバー９ａとの間には電磁
クラッチ１１が設けられる。

１ｔｒ４１コイル８が励磁されると、従動軸６に結合し
た摩擦板７に、レバー９ａと一体の摩擦板９が摩擦係合
され、レバー９ａの回転が従動軸６へ伝達される。電磁
クラッチ１１が遮断されている時、レバー９ａとベルク
ランク１０との間に掛は渡したばね５によりレバー９ａ
が遊回転され、ケーブル５０の弛みが取り除かれる。公
知のように、実際にはケーブル５０は一端を車体側に、
他端を後輪操舵アクチュエータＦのハウジング側にそれ
ぞれ固定したアウタチューブに摺動可能に挿通される。

第１図に示すように、電気・油圧制御回路Ｃは舵角比ｌ
ＩＩ御機溝機構制御部材２０を軸方向に移動し、突片２
２と切欠２１ａの周方向の隙間を、車速にＩｌｌ連して
Ｉｔ！　ｔｉｌｌする。このため、電気・油圧制御回路
Ｃは制御部材２０に係合する−り御レバー１８を駆動す
るアクチュエータＤと、アクチュエータＤのストローク
すなわちアクチュエータＤへの油量を調整する油ｆｌｋ
調整弁Ｅと、油Ｉ調整弁Ｅを駆動する電磁コイル４７へ
の電流を車速に関連して制御する電流減算変換器４５と
を備えている。

油ｆｆ１ｌ整弁Ｅは３つのボートを有するハウジング４
６の内部に、２つの環状溝を有するスプール４８を嵌合
してなり、ばね４９ａを収容する端室４９と中央のボー
トとがアクチュエータＤの端室と連通される。中立位置
でスプール４Ｂの環状溝に連通ずる右側のボートが管７
８．７２を経て油圧ポンプ２６に、左側のボートが管７
３．７７を経て油タンク２８にそれぞれ連通される。ス
プール４８に結合したロッド４８ａはハウジング４６の
外部へ突出してアマチュアを構成し、Ｍ１１コイル４７
の電流に対応してばね４９ａに抗して左方へ付勢される
。′Ｒｉｔコイル４７はスイッチ５２ａと、車速が低い
と電流が多く、車速が高（なるほど？を流が少なくなる
電流減算変換器４５と一緒に、直列に電源バッテリ５１
に接続される。変速機の出力軸の回転を速度計１５へ伝
達する可撓軸４３に、歯１１ｉＩｆｉ構４２を介して車
速比例電流発生器４４が結合される。車速比例Ｎ流発生
１ａ４４の両端子が電流減算変換器４５に接続される。

電源バッテリ５１に対し、リレーコイル５２と速度計１
５の針が設定速度を超えると閉じるスイッチとが直列に
接続される。リレーコイル５２が励磁されると、スイッ
チ５２ａが開く。しｌｆｉ　シ、スイッチト５２ａを直
接速度計１５に内臓するか、変速機の出力軸の配設した
遠心錘の拡開運動により閉じられるようにしてもよい。

また、好ましくはリレーコイル５２により閉じるスイッ
チにより管７２と管７７の間に挿入接続した常閉型電磁
開閉弁２５の通電回路を閉じ、これににより後輪操舵ア
クチュエータＦへの油圧を解放するようにしてもよい。

次に、本発明による舵角比制御ｔＩ］装置を備えた４輪
操舵車両の作動について説明する。第１図において例え
ばハンドル４１を右へ切ると、前輪舵取機構３０の出力
軸２９が回動され、腕３２によりドラッグリンク３３が
前方へ引かれ、前輪ナックル３８が支軸３４を中心とし
て時計方向へ回動され、前輪４０が右方へ偏向される。

同時に、出力軸２９の回動が入力軸１９へ伝達され、車
速が所定値以下にあり、ハンドル切り角ないし前輪舵角
が所定値を超えると、制御部材２０の突片２２が円筒部
材２１の切欠２１ａに当接し、駆動軸２４が回転される
。この時、切欠部材２１がごく僅かに軸方向に移動し、
スイッチ２３が働き、これに連動して中立ロック機構Ｈ
のアクチュエータＧが駆動され、ロック部材５９が受入
部材５８から引き離される。

駆動軸２４の回転に対して従動軸６は回転せず、ねじ軸
１３０の回転を阻止するので、ねじ軸１３０にはねじ穴
１３１のリード角に見合った軸推力が生じ、ねじ軸１３
０と一緒にスプール１２６が右方へ移動する。スプール
１２６の軸移動に伴って油圧ポンプ２６から圧油が管７
２，７５、差動制御弁Ｂ１管７６を経てアクチュエータ
Ｆの端室８９へ供給される。ピストン５６と一緒にタイ
ロッド６５が右方へ押され、後輪ナックル６９が支軸７
０を中心として反時計方向へ回動され、後輪７１が左方
（前輪４０と逆位相）に偏向される。

こうして、低速走行での車両の小回り性が発揮される。

端室９１の油は管８０、差動制御弁Ｂ１管７９．７７を
経て油タンク２８へ戻される。

車速か低いと、前）本のように、電源バッテリ５１から
電流減算変換器４５を経て１Ｒ磁コイル４７へ大電流が
流れるので、油Ｍ調整弁Ｅのスプール４８がばね４９の
力と釣り合う位置まで左方へ押される。油圧ポンプ２６
の圧油が管７２．７８を通り、スプール４８の右側の環
状溝から管４９ｂを経てアクチュエータＤの端室へ供給
される。端室４９の油圧が高くなり、スプール４８が右
方へ戻される。こうして、アクチュエータＤへ送られる
油量が電磁コイル４７の電流に比例して制御される。

アクチュエータＤのロッドが右方へ移動すると、制御部
材２０が人力軸１９に対して左方へ移動するので、制御
部材２０の突片２２と切欠部材２１の切欠２１ａとの周
方向の隙間が狭くなる。したがって、ハンドル４１を中
立位置から僅かに回転しただけで、突片２２が切欠２１
ａに当接し、入力軸１９の回転が駆動軸２４１＼伝達さ
れ、差動ＩＩＩ御井Ｂが作動し、後輪操舵アクチュエー
タＦにより後輪７１が操舵される。

車速が高くなると、電磁コイル４７の電流が少なくなり
、油ｆｆｉ制御弁Ｅのスプール４８がばね４９ａの力に
より一時的に右方へ戻され、管４９ｂの油がスプール４
８の左側の環状溝、管７３．７７を経て油タンク２８へ
戻される。

こうして、車速か高くなるに従って、′Ｆ１１１コイル
４７へ流れる電流が少なくなり、油量調整弁Ｅのスプー
ル４８が一時的に右方へ戻り、アクチュエータＤへの油
量が少なくなり、ばね１３の力によりロッドが左方へ戻
される。この結果、制御部材２０が入力軸１９に対し右
方へ移動する。これまで切欠２１ａに当接していた突片
２２が切欠２１ａから離れ、切欠部材２１に備えた中立
戻しばね（図示せず）の作用により切欠部材２１が中立
位置の方へ戻るように回転される。

実際には切欠２１ａに突片２２が当接したままで、切欠
部材２１が中立位置の方へ戻された回転歯だけ駆動軸２
４のねじ穴１３１とねじ軸１３０の間に螺動が生じ、ス
プール１２６が左方へ戻され、管７５が管８０に、ｖ！
１７９が管７６にそれぞれ接続される。後輪操舵アクチ
ュエータＦのピストン５６が左方へ戻され、後輪７１の
舵角が減じられる。タイロッド６５の左方移動はケーブ
ル５０を介して従動軸６を回転させるから、ねじ軸１３
０が右方へ中立位置に戻ったところでタイロッド６５が
その位置に保持される。

以上の動作を第３図について説明すると、線ａ１で示さ
れる車速にある時、ハンドルを中立位置から前輪舵角θ
１に相当する角度に切るまでが不感帯であり、後輪は操
舵されない。車速か一定のままでハンドルをさらに切る
と、後輪舵角は線ｖ１に沿って次第に増加する。仮に前
輪舵角がθ３、後輪舵角がα１になったところで車速が
高くなると、車速ｖ２に対応して不感帯が前輪舵角θ１
相当分から前輪舵角θ２相当分へ増加し、前輪舵角が一
定（θ３のまま）でも、車速に増加につれて後輪舵角は
α１からα２へと小さくなる。舵角比（前輪舵角に対す
る後輪舵角の割合）はその時、の車速に対応するａｖ２
の上へ移動し、ハンドル切り角に応じて線ｖ２に沿って
変化する。したがって、第４図に示すように、舵角比は
車速の増加につれて次第に小さくなる。

車速が設定車速ＶＣを超えると、速度計１５に内臓され
たスイッチが閉じ、リレーコイル５２が励磁され、スイ
ッチ５２ａが開くので、電磁コイル４７が消磁され、油
ｍ調整弁Ｅのスプール４８がばね４９ａの力により右方
へ戻され、アクチュエータＤのピストンロッドがばね１
３の力により左芳へ戻され、制御部材２０の突片２２が
切欠部材２１から軸方向に離れて、第４図に示すように
舵角比が０になる。

リレーコイル５２が励磁されると常閉型の電磁量閉弁２
５が開かれ、油圧ポンプ２６から後輪操舵アクチュエー
タＦへ送られる油圧が解放され、房しばね５５の力によ
りタイロッド６５が中立位置へ戻され、後輪７１が直立
位置へ保持される。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ハンドル切り角に対応する後輪
舵角を車速に関連してｌ１１１１１するＮ機・油圧制御
回路の信号値が、低速時には大で後輪舵角比が大ぎく、
車速の上昇に伴って減じて後輪舵角比が小さくなり、所
定ＩＩ！迷以上でＯとなるようにし、設定ｎｉａ以上で
電気・油圧ｉ制御回路を開放するスイッチを設けたから
、ハンドル切り角に対応して回動する入力軸の突片が、
後輪操舵アクチュエータをＩＩＩ御する差動制御弁の駆
動軸の切欠部材と係合して、駆動軸に回動を伝えるまで
のハンドルの中立位置からの不感帯の幅が、車速に関連
してｉｔ制御され、この結果車速の増加につれて後輪舵
角比が次第に小さくなる。

したがって、低速走行では後輪が前輪と逆位相に比較的
大きく操舵され、小回り性が発揮される一方、中速走行
では通常のハンドル切り角の範囲では後輪が殆ど操舵さ
れず、高速走行では突片が切欠部材と係合不能の状態に
なるので、後輪は全く操舵されず、直進走行性が向上さ
れる。

また、切欠部材と突片の相対位置を制御する制御部材は
、ばね力により切欠から突片を係合不能の位置へ排除す
るよう付勢されるから、仮にυ１１１１部材を駆動する
電気・油圧制御回路が失陥しても、自動的に切欠部材と
突片との保合が解除され、後輪が中立位置へ戻されるの
で、後輪舵角が不規則に変化し、車体姿勢が急激に変化
するなどの恐れはなく、操縦安全性が確保される。

さらに、電機・油圧制御１０回路の故障などにより異常
？を流が流れても、スイッチにより設定車速以上では電
気・油圧１１帥回路が開放されるので、確実に後輪の異
常操舵が防止され、安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角比制御装置を尚えた４輪操舵
車両の概略構成図、第２図は同舵角比制御装置の要部を
示す斜視図、第３．４図は同舵角比制御装置の舵角特性
を表す線図、第５図は従来の舵角比Ｉｌｌ　Ｉｌｌ装置
の舵角特性を表ｔｗＡ図である。 Ａ：舵角比制御機構　Ｂ：差動制御弁　Ｃ：電気・油圧
制御回路　Ｄ：アクチュエータ　Ｅ：油ｌ調整弁　Ｆ：
後輪操舵アクチュエータ　１３：ばね　１４：ばね　１
８：制御レバー　１９：入力軸　２０：制御１部材　２
１：切欠部材　２２：突片　２４：駆動軸　４４二車速
比例ｆｆｉ流発生器４５：電流減算変換器　５２ａ：ス
イッチ特許出願人　　いすず自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドル切り角に対応する後輪舵角を車速に関連して制
   御する電機・油圧制御回路の信号値が、低速時には大で
   後輪舵角比が大きく、車速の上昇に伴つて減じて後輪舵
   角比が小さくなり、所定車速以上で０となるようにし、
   設定車速以上で電気・油圧制御回路を開放するスイッチ
   を設けたことを特徴とする舵角比制御装置。