JPH0285076A - 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４輪操舵車両の後輪操舵制ｔｌｌｌ装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 特開昭５９−６１７１号公報に開示される４輪操舵車両
では、ハンドル切り角が所定値（不感帯）を超えないと
、前輪が操舵されても後輪は操舵されず、低速走行では
ハンドルを大きく切ると、後輪もこれにつれて前輪と逆
位相に大きく操舵されるので旋回性が高められ、高速走
行ではハンドルを大きく切っても、後輪舵角が制限され
るので、車体姿勢の過大な変化が抑えられ、操縦安定性
が確保される。

しかし、上述の４輪操舵車両では、後輪が操舵され始め
るまでのハンドル切り角（不感帯）は、車速に関係なく
一定であるから、不感帯の幅が広いと、高速走行での操
縦安定性が向上されるものの、低速走行での小回り性が
犠牲になる。

また、ハンドル切り角の不感帯で後輪がばね力で中立位
＠（直進位置）に保持されるものでは、外力に抗して後
輪を直進位置に保持するためのばねが大きなものとなり
、後輪操舵アクチュエータも大きなものになる。

上述の問題を解決するために、本出願人は後輪が操舵さ
れ始めるまでのハンドル切り角すなわち不感帯の幅が車
速に関連して制御され、また不感帯では後輪が中立ロッ
ク機構により直進位置に保持される４輪操舵車両を出願
している。この４輪操舵車両によれば、低速走行ではハ
ンドル切り角が僅かでも後輪が操舵されるの〒、小回り
性が向上され、高速走行ではハンドル切り角が大きくな
いと後輪は操舵されず、不感帯では後輪が中立ロック機
構により直進位置に保持されるので、操縦安定性が向上
される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、不感帯の幅が車速に開運して変化すると、第３
の部材である中立ロック機構も車速に対応するハンドル
切り角に開運して作動しなければならない。例えば、ハ
ンドル切り角が不感帯を超える場合に、差動ｔｉｌｊＩ
Ｏ弁が作動する前に、中立ロック機構が解除されないと
、後輪操舵アクチュエータに無理な力が作用する。逆に
、ハンドル切り角が不感帯へ戻る場合に、差動１１ＪＩ
ｊ弁により駆動される後輪操舵７クチユエータが中立位
置へ戻った後に、中立ロック機構が作動しないと、中立
ロック機構の円滑なロック動作が妨げられる。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、不感帯をもつ舵角比
制御機構により駆動される差動制御弁と第３の部材の相
互の動作順序が、舵角比制御機構の往復動作により逆に
作動する後輪操舵祠Ｗ装置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と
運動する回動輪と後輪操舵アクチュエータを制御する差
動制御弁の駆動軸との一方に、車速に関連して軸方向に
移動する径方向の突片を支持し、他方に軸方向に横形に
絋がる前記突片と保合可能の切欠をもつ切欠部材を軸方
向移動可能に支持し、切欠部材のばねに抗する軸移動に
より開閉するスイッチを切欠部材に対設したものである
。

［作用］ ハンドル切り角が不感帯を超える場合は、回動軸１９の
突片２２が駆動軸２４の切欠部材２１に当接すると、切
欠部材２１がばね１３７の力に抗して軸方向に移動する
（逃げる）ので、スイッチ２３が働き（ＯＮ）、スイッ
チ２３と連動して第３部材としての中立ロック機構Ｈが
解除される。

切欠部材２１がストッパ１３５に当ると、差動制御弁Ｂ
の駆動軸２４が回転され、後輪操舵アクチュエータＦが
作動する。

一方、ハンドル切り角が不感帯へ戻る場合は、中立位置
戻しばね１３４の力により差動制御弁Ｂの駆動軸２４が
中立位置へ戻されると同時に、切欠部材２１が突片２２
に追随して回転する。後輪操舵アクチュエータＦが中立
位置へ戻された後に、ばね１３７の力により切欠部材２
１が軸移動すると、スイッチ２３が働き（ＯＦＦ）、第
３部材としての中立ロック機構Ｈがロックされる。

「発明の実施例」 第２図は本発明に係る舵角比１ｊ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と連動する回動軸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１ｌＪＩＩ
ｌする差動Ｉ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１ｌＪｉ１１
部材２０を駆動する電気・油圧１１１１制御鋏置Ｃとを
備えている。

舵角比＃ＪＩｌ１機構Ａは回動軸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は回動輪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が係合可能
に構成される。

突片２２の切欠部材２１の位置をｌ１ｌｔｌｌｌするた
めに、制御部材２０の環状溝に軸１７のＩＩＩ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。ｌｉ体側に回動可能に支持
した軸１７のレバー１９ａ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。

Ｉ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０ｆＩＷＩＣ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Ｉ制御レ
バー１８に回転力を与え、６１１１１１１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・りＦはシリンダ５７にピストン
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’１８９．９
１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の端室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。従動輪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３図は前輪舵取機構３０と舵角比制御機構Ａ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とレバー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
定されたアウタチューブに摺動可能に挿通される。

第２図に示すように、電気・油圧制御装置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ａｌｌ装置Ｃは制御部材２０
に係合する一１１１０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
連して一重部する電流減算変換器４５とを備えている。

油１！ＩＩ整弁ε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４８の環状溝に連通す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Ｏラド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、歯車機構４
２を介して車速比例電流発生１４４が結合される。車速
比例電流発生器４４の両端子が電流減算変換器４５に接
続される。

第１図に示すように、本発明によれば切欠部材２１の端
壁に設けたスプライン穴２１ｂが駆動軸２４の小径軸部
２４ａに軸方向移動可能に嵌合され、小径軸部２４ａに
係止した止め輪１３８により外れないように支持される
。駆動軸２４に形成したフランジからなるストッパ１３
５と切欠部材２１の端！２１ｃとの間にばね１３７が介
装される。差動制御弁Ｂの弁ハウジング１２２から突出
するブラケット１２２ａにスイッチ２３が配置され、こ
の可動接片２３ａが端！２１ｃへ突出され、切欠部材２
１の軸方向移動により開閉される。

駆動軸２４の７ランジ１３３に駆動軸２４と平行なピン
１３９が結合される一方、前述のブラケット１２２ａに
駆動軸２４と平行なピン１４０が固定される。駆動軸２
４に巻装した中立戻しばね１３４の両端が、ピン１３９
とピン１４０を挟み込む格好で係合される。中立戻しば
ね１３４により駆動軸２４に回転方向中立位置への復元
力が与えられ、差動制御弁Ｂが中立位置へ復元される。

第２図に示すように、アクチュエータＤの端室９６を油
圧ポンプ２６と油タンク２８の一方へ接続する電磁切換
弁５２はスイッチ２３の開閉により切り換えられる。

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２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４ｏが右方へ偏向される。同時に
、出力軸２９の回動が回動軸１９へ伝達され、車速が所
定値以下にあり、ハンドル切り角が不感帯を超えると、
回動軸１９の突片２２が切欠部材２１の切欠２１ａに衝
合する。この時、切欠部材２１には中立位置戻しばね１
３４の負荷トルクが作用しており、切欠２１ａが横形に
なっていることから、切欠部材２１が弱いばね１３７の
力に抗して、ハンドルの右切りと左切りに関係なく左方
へ移動する。可動接片２３ａが押されてスイッチ２３が
ＯＮとなる。電磁切換弁５２（第２図）が作動し、油圧
ポンプ２６から圧油がアクチュエータＧの端室９６へ供
給され、ピストン６４によりロック部材５９が受入部材
５８から引き離され、中立ロック機構Ｈが解除される。

切欠部材２１の端１２１ｃがストッパ１３５に当ると、
突片２２の回転が切欠部材２１を経て駆動軸２４へ伝達
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の回転を阻止するから、ねじ軸１３０に
ねじ穴１３１のリード角に見合った軸推力が生じ、ねじ
軸１３０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７２，７５、差動Ｉ制御弁８１１！７６を経てアク
チュエータＦの端ｖ８９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６
９が支軸７０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９
１の油は管８０、差動ｌ１ｌＪＩｌｌ＃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、電源バッテリ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ｉ制御される。

アクチュエータＤのロンドが右方へ移動すると、制御部
材２０が回動輪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
立位置から優かに回転しただけで、突片２２が切欠２１
ａに当接し、回動軸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（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、管４９ｂ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１３の力によりロンドが左方へ戻
される。この結果、制御部材２０が回動軸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１３４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
９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。

ハンドル切り角が不感帯へ戻る時、中立戻しはね１３４
の力を受けて駆動軸２４と一緒に切欠部材２１が突片２
２に追随して回動する。駆動軸２４が中立位置へ戻った
ところで、切欠２１ａと突片２２との係合力が小さくな
り、ばね１３７の力により切欠部材２１が右方へ戻され
、止め輪１３８に当る。可動接片２３ａが復元し、スイ
ッチ２３がＯＦＦとなり、電磁切換弁５２が図示の位置
へ戻り、アクチュエータＧの端室９６が油タンク２８へ
連通される。したがって、ばね６１の力を受けるピスト
ン６４によりロック部材５９が受入部材５８へ保合され
、中立ロック機構Ｈがロックされる。

以上の動作を第４図について説明すると、＠ａｔ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。車速が一定のままでハンドルをさらに切る
と、後輪舵角は線ａ１に沿って次第に増加する。仮に前
輪舵角が６３、後輪舵角がα１になったところで車速が
高くなると、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（
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５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。

なお、上述の実施例では、舵角比制御機構と第３部材と
しての中立ロック機構との連携動作について説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、中立ロック
機構以外の部材にも適用できる。

〔発明の効果］ 本発明は上述のように、ハンドルと連動する回動輪と後
輪操舵アクチュエータを！ｌＩ御する差動制御弁の駆動
軸との一方に、車速に関連して軸方向に移動する径方向
の突片を支持し、他方に軸方向に横形に拡がる前記突片
と保合可能の切欠をもつ切欠部材を軸方向移動可能に支
持し、切欠部材のばねに抗する軸移動により開閉するス
イッチを切欠部材に対設したから、ハンドル切り角が不
感帯を超える場合は、突片が切欠部材の横形の切欠に当
接すると、切欠部材がばね力に抗して軸移動し、ストッ
パに当るまではスイッチが作動するだけで、切欠部材は
回転されないので、後輪操舵アクチュエータが作動する
前に第３部材が作動される一方、ハンドル切り角が不感
帯へ戻る場合は、後輪操舵アクチュエータが中立位置へ
戻ると、始めてばね力による切欠部材の軸移動が生じ、
スイッチが作動するので、第３部材が逆作動される。し
たがって、ハンドルの不感帯の幅が車速に関連して変化
しても、切欠部材の軸移動と連動するスイッチにより、
後輪操舵アクチュエータと第３部材との円滑な連携動作
が達せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る後輪操舵１１ＪＩａ装置の側面断
面図、第２図は同後輪操舵制御装置を備えた４輪操舵車
両の概略構成図、第３図は舵角比制御機構の要部を示す
斜視図、第４．５図は同舵角比制御機構の舵角特性を表
す線図である。 中立ロック機構　１９：回動軸　２１：切欠部材２１ａ
：切欠　２１ｂニスプライン穴　２２：突片　２３：ス
イッチ　２４：駆動軸　４１：ハンドル　１３４：中立
戻しばね　１３５：ストツバ１３７：ばね 特許出願人　　いすイ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドルと連動する回動軸と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との一方に、車速に関連し
   て軸方向に移動する径方向の突片を支持し、他方に軸方
   向に楔形に拡がる前記突片と係合可能の切欠をもつ切欠
   部材を軸方向移動可能に支持し、切欠部材のばねに抗す
   る軸移動により開閉するスイッチを切欠部材に対設した
   ことを特徴とする後輪操舵制御装置。