JPH0263976A - ４輪操舵車両の舵角比制御機構 - 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機構に関するもので
ある。

［従来の技術］ 第５図に示すように、実開昭５’ｌ−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
性を高める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（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（ｌ１１以下では前輪だけが操舵され、後輪は中立
位置（直進位置）に戻されまた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に
小さくなるので、車速か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・油圧制御装置の構成が複雑となり、構成の複雑性の
故に１１１１１１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・油圧制御装置の失陥時は、
後輪が安全に中立位置へ戻され、直進走行性にも優れた
、４輪操舵車両の舵角比制御１８９構を提供することに
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、本発明の構成は後輪舵角比
が○となる方向へ制御部材を付勢するばねと、該ばねに
抗してＩＩＩＩ］部材を後輪舵角比が大となる方向へ押
動する後輪操舵アクチュエータとからなり、後輪操舵ア
クチュエータへ供給する流体量を中速の増加に従って減
じるようにしたものである。

［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または
切欠部材が、後輪操舵アクチュエータを制御ｌする差動
ＩＩＪｔＩＩＩ弁の駆動軸の切欠部材または突片と係合
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。

切欠部材に対する突片の位置を制御ＩＩ′ｒｊ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、制御部材を駆動する電気・
油圧制御装置が失陥すると、自動的に切欠部材と突片と
の係合が解除され、後輪が中立位置へ戻される。

［発明の実論例］ 第１図は本発明に係る舵角比制御機構を備えた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
制御弁Ｂへ車速に関連して伝達する舵角比制御機構Ａと
、後輪操舵アクチュエータＦへの油圧回路を制御する差
動制御弁Ｂ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の制御部材２０を駆動する
電気・油圧制ｔｉｏｇ装置Ｃとを備えている。

舵角比制御１１１５１構Ａは入力軸１９にスプライン嵌
合したυ１！ＪＯ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り穴部材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の周面に形成した喫形の切欠２１ａに対し
、ａ制御部材２ｏから径方向に延びる突片２２が係合可
能に構成される。

突片２２の切欠部材２１の位置を制御するために、制御
部材２ｏ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
摺動される。車体側に回動可能に支持した軸１７のレバ
ー１８ａは、アクチュエータＤのピストンロンドと連結
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・油圧制御装置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部と大気下とを区画される
。大気下に収容したばね１３はレバー１８ａと！１ｉｌ
ＩｌＩｌレバー１８に回転力を与え、Ｉ＋１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。

差動制御弁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１３０と
、−緒に軸方向に移動するように結合される。ねじ軸１
３０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を紅で管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２
８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にピストン５
６を嵌装して端室８９，９１が区画され、ピストン５６
に結合したタイロッド６５がシリンダ５７の両端子から
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５つとから
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の全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＠ＪＲｍＡと差動
制御弁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１８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９ａとの間には電磁クラッチ１１
が設けられる。

電磁コイル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；ヱされる。１磁クラ
ツチ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１８動可能に挿通される。

第１図に示すように、電気・油圧制御ｊＩ］装置Ｃは舵
角比制御機構Ａの制御部材２０を軸方向に移動し、突片
２２と切欠２１ａの周方向の隙間を、車速に関連して制
御する。このため、電気・油圧制御装置Ｃは制御部材２
０に係合する制御レバー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量調整弁Ｅと、油量調整
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、１ｉｌｌ′ｍする電流減算変換器４５とを備えてい
る。

油Ｌｌｆｌ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４つと中央のボー
トとがアクチュエータＤのｒａ至と連通される。中立位
置でスプール４８の環状溝に連通する右側のボートが管
７８．７２を経て油圧ポンプ２６に、左側のボートが管
７３．７７を経て油タンク２８にそれぞれ連通される。

スプル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、電磁コイル４７に
より電流に対応してばね４９ａに抗して左方へ付勢され
る。電磁コイル４７は車速が低いと電流が多く、車速が
高くなるほど電流が少なくなる電流減算変換器４５と直
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、歯車１構４
２を介して車速比例電流発生器４４が結合される。車速
比例電流発生器４４の両端子が電流′６５尊変換器４５
に接続される。

次に、本発明による舵角比制御機構を備えた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（−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２
１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が働ぎ、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輪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Ｂ、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がち方へ押され、後輪ナックル６つが支１７
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Ｂ、管７７を経て油
タンク２８へ戻される。

車速が低いと、前述のように、Ｎ′ＦＡバッテリ５１か
ら電流減算変換器４５を経て電磁コイル４７へ大電流が
流れるので、油量調整弁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ｖ４９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プると、制御部
材２０が入力軸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２４へ伝達され
、差動制御弁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
、油量制御弁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、Ｗ４９ｂの油がスプール４８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、車速が高くなるに従って、電磁コイル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１３０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１つに対しも方へ移
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に億えた中立戻しぽ
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に当接したままで、切欠
部材２１が中立位置の方へ戻された回転量だけ駆動軸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、管７
つが管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
が減じら机る。タイロッド６５の左方移動はケーブル５
０を介して従動軸６を回転させるから、ねじ軸１３０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で小さ
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ざらに切る
と、後輪舵角は線ａ１に沿って次第に増加する。坂に前
輪舵角が１９３、後輪舵角がα１になったところで車速
が高（なると、車速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
（０３のまま）でも、車速に増加につれて後輪舵角はα
１からａ２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線ａ２の上
へ移動し、ハンドル切り角に応じて線ａ２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。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、後輪舵角比が０となる方向へ制
御部材を付勢するばねと、該ばねに抗して制御部材を後
輪舵角比が大となる方向へ押動する後輪操舵アクチュエ
ータとからなり、後輪操舵アクチュエータへ供給する流
体量を車速の増加に従って減じるようにしたから、ハン
ドル切り角に対応して回動する入力軸の突片または切欠
部材が、後輪操舵アクチュエータを制御する差動制御弁
の駆動軸の切欠部材または突片と係合して、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）の幅が、車速に関連して制御され、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、仮に制園部材を駆動する電気・
油圧制御Ｉ装置が失陥しても、自動的に切欠部材と突片
との係合が解除され、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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る舵角比制御機構を備えた４輪操舵
車両の概略構成図、第２図は同舵角比制御１１Ｒ橋の要
部を示す斜視図、第３．４図は同舵角比制御１１Ｒ橋の
舵角特性を表す線図、第５図は従来の舵角比制御機構の
舵角特性を表す縮図である。 Ａ：舵角比１ＩｉＩＩＩｌＩＲ構　Ｂ：差動制御弁　Ｃ
：電気・油圧制御装Ｍ　Ｄ：アクチュエータ　Ｅ：油」
調整弁　Ｆ：後輪操舵アクチュエータ　１３：ばね　１
８　：ｌｌｌ１ｌレバー　　１ｇ　、入力軸　２ｏ：制
御部材　２１：切欠部材　２２：突片　２４：駆動軸　
４４：車速比例電流発生器　４５二電流減算変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後輪舵角比が０となる方向へ制御部材を付勢するばねと
   、該ばねに抗して制御部材を後輪舵角比が大となる方向
   へ押動する後輪操舵アクチュエータとからなり、後輪操
   舵アクチユエータへ供給する流体量を車速の増加に従つ
   て減じることを特徴とする４輪舵車両の舵角比制御機構
   。