JPH03178875A - 車両の補助操舵装置 - 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） 本発明は車両の補助操舵装置に関し、詳しくは車両の走
行状態に応じて前後輪のアクチュエータに供給する圧油
の流量配分比を可変とする車両の補助操舵装置に関する
。

（従来の技術） 近時、車両の運動性能の向上を意図して後輪にも舵角を
与える、いわゆる４輪操舵車両が実用化されており、こ
の４輪操舵車両においては前輪および後輪の各操舵系が
車両の動力源に対して低負荷であること等が要求されて
いる。

かかる要求の一つを満足するものとして、本出願人は先
に特願昭６３−１７８９５１号において第８図に示すよ
うな車両の補助操舵装置を提案した。

第８図において、■は駆動ポンプであり、駆動ポンプｌ
から吐出された圧油Ｑ０は分流弁２によって所定配分比
で圧油Ｑ　ｆ　、Ｑ　ｒに分流される。

圧油Ｑｆは前輪側舵角制御弁３を介して必要に応じて前
輪側アクチュエータ４の何れか一方の室４ａまたは室４
ｂに供給され、前輪側アクチュエータ４はステアリング
ギヤ５を操作するステアリングホイール６の操舵力をア
シストしながら前輪゛ｌを転舵させ得る。一方、圧油Ｑ
ｒは後輪側舵角制御弁８を介し必要に応じて後輪側アク
チュエータ９の何れか一方の室９ａまたは室９ｂに供給
され、後輪側アクチュエータ９は後輪を転舵させ得る。

また、前輪側舵角制御弁３および後輪側舵角制御弁８は
、ステアリングホイール６の操舵量を検出する舵角セン
サＵと車速を検出する車速センサ１２との検出情報が入
力されるコントロールユニット・■３からの出力信号に
応じて切換位置を可変させ、前輪側アクチュエータ４お
よび後輪側アクチュエータ９を上述のように操作する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような車両の補助操舵装置にあって
は、共通の油圧源である駆動ポンプ１から前輪側アクチ
ュエータ４および後輪側アクチュエータ９に供給される
圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量配分比が分流弁２によって固定さ
れる構成であるため、前輪側アクチュエータ４および後
輪側アクチュエータ９には常に一定配分比の圧油が供給
されることになり、前輪側アクチュエータ４および後輪
画アクチエエータ９の各々の応答性や油圧力（操舵およ
び保持のための油圧力）を向上させるのには限界がある
。すなわち、車両の走ｉテ状態により、特に前輪側アク
チュエータ４または後輪側アクチュエータ９の一方に迅
速な応答や大油圧力が必要な場合があるが、上述例にあ
っては、駆動ポンプ１からの圧油の配分を有効に変化さ
せることができない。このため、車両の運動性能をより
向−ヒさせるのには改善の余地がある。

（発明の目的） そこで本発明は、前輪側および後輪側のアクチュエータ
に供給される圧油の配分比を車両の走行状態に応じて最
適値に変化させることにより、アクチュエータの応答性
等を十分に確保して、車両の運転性能を向上させること
を目的としている６（課題を解決するための手段） 本発明による車両の補助操舵装置は上記目的達成のため
、圧油を吐出する駆動ポンプと、駆動ポンプからの圧油
により前輪および後輪を補助操舵することができる前輪
側および後輪側のアクチエエータと、駆動ポンプと各ア
クチュエータの間に設けられ、駆動ポンプからの圧油を
前輪の主操舵状態に応じて各アクチュエータに流入させ
る前輪側および後輪側の舵角制御弁と、を備えた車両の
補助操舵装置において、前記前輪側および後輪側のアク
チュエータに流入する圧油の流量配分比を可変とする可
変手段を設け、該可変手段を車両の走行状態に応じて作
動させることを特徴としている。

（作用） 本発明では、前輪側および後輪側のアクチュエータに供
給される圧油の流量配分比が車両の走行状態に応じて最
適値に変化する。したがって、駆動ポンプから各アクチ
ュエータに供給される圧油が有効に配分されて各アクチ
ュエータの応答性および安定性が十分に確保される。こ
の結果、車両の運動性能が向上する。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜７図は本発明に係る車両の補助操舵装置の一実施
例を示す図である。

まず、構成を説明する。第１図において、２１は左右の
前輪であり、前輪２１はステアリングギヤ部２２を介し
ステアリングホイール２３を操作する（−乙により転舵
される。ステアリングギヤ部２２は前輪側アクチュエー
タ２４に接続されており、この前輪側アクチュエータ２
４は内部がピストン２４ａによって２つの室２４ｂ、２
４Ｇに区画され、室２４ｂ、２４ｃ内に縮設されたばね
部材２４ｄ、２４ｅによってピストン２４ａが中立位置
に付勢されている。２５は左右の後輪であり、後輪２５
は後輪側アクチュエータ２６に接続されている。後輪側
アクチュエータ２Ｇは前輪側アクチュエータ２４と同様
に内部がピストン２６ａによって２つの室２６ｂ、２６
ｃに区画されており、室２６ｂ、２６ｃ内に縮設された
ばね部材２５ｄ、２６（（によってピストン２６ａが中
立位置に付勢されている。これら前輪２１および後輪２
５はピストン２４ａおよびピストン２６ａが中立位置に
あるときに直進状態を維持する。

２７は駆動ポンプであり、駆動ポンプ２７はオイルタン
ク２８から吸入した油を流量Ｑ。の圧油（以下、圧油Ｑ
０という）として吐出する。圧油Ｑ０は油路２９を通し
例えば特開昭６０−８４４０５号公報等により電磁式の
分流弁３０に供給されて流量Ｑｆ、Ｑ、　ｒの圧油（以
下、圧油Ｑ　ｆ　、、　ＩＥ油Ｑｒという）に分流され
た後、油路３ｉ、３３を介して前輪側の舵角制御弁３４
および後輪側の舵角制御弁３５に供給される。これら舵
角制御弁３４．３５はそれぞれ異なる三つの切換位置を
有している。前後輪側舵角制御弁３４．３５はコントロ
ールユニット３６からの出カイ言号に基づいてソレノイ
ドコイル３４ａ、３４ｂおよび３５ａ、３５ｂの何れか
一方が励磁されることにより、切換位置が変更され、室
２４ｂ、室２４ｅおよび室２６ｂ、２６ｃの何れか一方
の室に駆動ポンプ２７からの圧油Ｑｆ、Ｑｒを供給して
、前輪２１および後輪２５の舵角を変化させる。また、
ソレノイドコイル３４ａ、３４ｂおよびソレノイドコイ
ルｆル３５ａ、３５ｂの何れも励磁されていないときに
は中存位置に切換えられて油路３２からオイルタンク２
８に圧油を還流させる。具体的には、アクチュエータ２
４の何れかの一方の室に圧油Ｑｆが供給されると、ピス
トン２４ａはばね部材２４ｄ、２４ｅの何れか他室側の
付勢力に抗して移動し、前輪２１を補助操舵夕ろ。そし
て、室２４ｂ、２４ｃの何れか他方の室から排出された
圧油は油路３２を介してオイルタンク２８に還流される
。

また、アクチュエータ２６の室２６ｂ、２６Ｃの何れか
一方の室に圧油Ｑｒが給されるど、ピストン２６ａばば
ね部材２６ｄ、２６ｅの何れか他室側の付勢力に抗して
移動して後輪２５の舵角を操作する。そして、室２６ｄ
、２６ｃの何れか他方の室かり排出された圧油は油路３
２を介してオイルタンク２８に還流される。

コントロールユニット３６はステアリングホイール２３
の操舵角を検出する舵角センサ３７、車両の速度を検出
する車速センサ３８および車両の横加速度Ｇを検出する
横加速度センサ３９からの出力信号θ、δ、Ｖ、Ｇに基
づいて前輪側舵角制御弁３４および後輪側舵角制御弁３
５の切換位置を変化させる。すなわち、゛アクチュエー
タ２４およびアクチュエータ２６には前輪２１の主操舵
状態に応じて圧油Ｑｆ、Ｑｒが供給さ＋？、る。

一方、分流弁３０は油路３１．３３に連通する可変オリ
フィス３Ｑａ、３０ｂを有しており１、可変オリフィス
３０ａ、３０ｂによって油路３１．３３に流入する圧油
Ｑ「、Ｑｒに流量配分比を変化させることができる可変
手段を構成している。この可変オリフィス３０ａ、３０
ｂはコントロールユニット３６からの出力信号に基づい
てオリフィス径を調節される。なお、コントロールユニ
ット３６は例えば舵角センサ３７、車速センサ３８およ
び横加速度センサ３９のうち少なくとも一つの検出情報
に基づいて後述する制御プログラムを実行し、分流弁３
０に上述した信号を出力する。このため、油路２９から
分流弁３０に供給された圧油Ｑ０は車両の走行状態に応
じて流量配分比が異なる圧油Ｑ　ｆ　ｓ　Ｑ　ｒとして
アクチュエータ２４．２６に供給される。

次に、作用を説明する。

車両の走行中、ステアリングホイール２３を操作して前
輪２１を一方向に転舵すると、コントロールユニット３
６は車両の走行状態を検出する舵角センサ３７、車速セ
ンサ３８および横加速度センサ３９のうち少なくとも１
つの出力信号に基づいて第２．４．６図にそれぞれ示す
ような制御プログラムを実行する。

第２．３図は車速に応じて圧油Ｑ　ｒ　ＳＱ　ｒの流量
配分比を変化させる場合を示しており、まず、ステップ
Ｐ、で車速信号Ｖを読み込んだ後　ステップＰ２に進み
、第３図に示すような流量の配分条件に基づいて前輪側
アクチュエータ２４および後輪側アクチュエータ２６に
供給する圧油流量配分比を決定した後、ステップＰ、に
進み、分流弁３０に信号を出力する。この場合、ステッ
プＰ１で車速信号Ｖが小さければ、分流弁３０の可変オ
リフィス３０ａの開度が大きくなるとともに可変オリフ
ィス３０ｂの開度が小さくなり、駆動ポンプ２７から吐
出された圧油Ｑ０は分流弁３０で大きい流量の圧油Ｑ「
と小さい流量の圧油Ｑｒに分流される。したがって、ス
テア特性は低速では弱アンダステアであり、速度が上昇
するのに従ってそれに見合ったアンダステア傾向を強め
ることになる。このため、低速時にアクチュエータ２４
の応答性を高めて車両にきびきび感を生じさせることが
できる。

一方、ステップＰ、で車速信号Ｖが大きければ、分流弁
３０の可変オリフィス３０ａの開度が小さくなるととも
に可変オリフィス３０ｂの開度が大きくなり、駆動ポン
プ２７からの圧油Ｑ。は分流弁３０で小さい流量の圧油
Ｑｆと大きい流量の圧油Ｑｒに分流される。このため、
アクチュエータ２６には多量の圧油Ｑｒが速やかに供給
され、応答性よく転舵でき、車速に見合ったアンダース
テア傾向になるとともに後輪２５の転舵力又は保持力（
剛性）を十分に維持して高速時の車両の安定性を向上さ
せることができる。このように、車速に応じて分流弁３
０を作動させると、低車速ではきびきび感が得られると
ともに高車速時に十分な応答性および安定性を得ること
ができ、車両の運動性能を向上させることができる。

第４．５図は操舵状態に応じて圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量配
分比を変化させる場合を示しており、まず、ステップＰ
、で舵角センサ３７からの操舵速度信号δを読み込んだ
後、ステップＰ１□に進み第５図に示すような流量の配
分条件に基づいてアクチュエータ２４．２６に供給され
る圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量配分比を決定した後、ステップ
Ｐ１３に進み分流弁３０に信号を出力する。この場合、
操舵速度信号θが小さければ、分流弁３０の可変オリフ
ィス３０ａの開度が小さくなるとともに、可変オリフィ
ス３０ｂの開度が大きくなり、駆動ポンプ２７から前輪
側アクチュエータ２４に小流量の圧油Ｑｆが供給される
とともに後輪側アクチュエータ２６に大流量の圧油Ｑｒ
が供給される。このため、後輪側アクチュエータ２６に
大流量のＱｒが供給され、後輪２５の転舵力、保持力が
十分に維持されて旋回時の安定性を向上させることがで
きる。

一方、ステップｐＨで舵角信号６が大きければ、分流弁
３０は可変オリフィス３０ａの開度が大きくなるととも
に可変オリフィス３０．ｂの角度が小さくなり、駆動ポ
ンプ２７からアクチュエータ２４．２６に大流量の圧油
Ｑｆおよび小流量の圧油Ｑｒが供給される。このため、
アクチュエータ２４の応答性が高められて前輪２１の補
助操舵が促進され、車両の回頭性が向上する。このよう
に、舵角センサ３７の検出情報に応じて分流弁３０を作
動させると、低操舵速度時には旋回安定性が得られると
ともに高操舵速度時には迅速な回頭性が得られ、車両の
運動性能を向上させることができる。

第６．７図は横加速度に応じて圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量配
分比を変化させる場合を示しており、まず、ステップｐ
ｚ＋で横加速度センサ３９からの横加速度信号Ｇを読み
込んだ後、ステップＰ２□に進み第７図に示すような流
量の配分条件に基づいてアクチュエータ２４．２６に供
給される圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量配分比を決定する。次い
で、ＰＸ３に進み分流弁３０に信号を出力する。この場
合、横加速度信号Ｇが小さければ、大流量の圧油Ｑｆお
よび小流量の圧油Ｑｒがアクチュエータ２４．２６に供
給される。このため、転舵時に大きな圧油Ｑｆが前輪側
アクチュエータ２４に供給されてその応答性が高められ
、車両の回頭性が向上する。

一方、ステップＰＺＩで横加速度信号Ｇが大きければ、
圧油Ｑ。が分流弁３０で小流量の圧油Ｑｆおよび大流量
の圧油Ｑｒに分流され、アクチュエータ２４．２６に供
給される。このとき、後輪側アクチュエータ２６に供給
される油圧力は大きいため、後輪２５は前輪２１の転舵
に対して高剛性を維持し、後輪側のサスペンションの横
剛性力を高剛性に維持することができる。このため、後
輪２５にはトー角変化が生じない。この結果、車両の旋
回時に大きな横加速度が加わっても車両はアンダステア
傾向に旋回することになり、安定性を向上させることが
できる。

このように、横加速度センサ３９の検出情報に基づいて
分流弁３０を作動させると、車両に小さい横加速度が作
用した時には車両の口頭性が向上するとともに大きい横
加速度が作用したときには旋回時の安定性を向上するこ
とができる。

以上のように、本実施例にあたっては、アクチュエータ
２４．２６に供給される圧油ＱｆＳＱｒ（７）配分比を
車両の走行状態に応じて有効に配分し、アクチュエータ
２４．２６の応答性等を変化させて車両の回頭性および
安定性を向上することができ、車両の運転性能を向上さ
せることができる。

なお、車速、舵角及び横加速度のすべての検出情報に基
づいて車両走行状態を正確に把握し、車種や選択走行モ
ードに応した優先順位を決定して圧油Ｑｆ、Ｑｒの流量
配分比を変化させることができるのはいうまでもない。

（効果） 本発明によれば、前輪側および後輪側のアク手ユエータ
に供給される圧油の配分比を車両の走行状態に応じて最
適値に変化させてい４ので、駆動ポンプからの圧油を有
効に配分することができ、車両の運動性能を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明に係る車両の補助操舵装置の一実施
例を示す図であり、第１図はその全体構成図、第２図は
その車速信号Ｖに基づいて分流弁を制御する場合のプロ
グラムを示すフローチャート、第３図はその車速Ｖと’
Ｉｔ　！＋Ｑ　（ｋＭ　’？クチュエータに供給される
圧油Ｑｒの関係を示すグラフ、第４図はその操舵速度信
号θに基づいて分流弁を制御するためのプログラムを示
すフローチャート、第５図はその操舵速度σと前輪側ア
クチュエータに供給される圧油Ｑｆの関係を示すグラフ
、第６図はその横加速度信号Ｇに基づいて分流弁を制御
するためのプログラムを示すフローチャート、第７図は
その横加速度Ｇと後輪側アクチュエータに供給される圧
油Ｑｒの関係を示すグラフ、第８図は従来の車内の補助
操舵装置を示すその全体構成図である。 ２１・・・・・・前輪、 ２４・・・・・・前輪側アクチュエータ、２５・・・・
・・後輪、 ２６・・・・・・後輪側アクチュエータ、２７・・・・
・・駆動ポンプ、 ３０・・・・・・分流弁（可変手段）、３４・・・・・
・前輪側舵角制御弁、 ３５・・・・・・後輪側舵角制御弁。 待　許　出　願　人　　日産自動車株式会社第 ２ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧油を吐出する駆動ポンプと、駆動ポンプからの圧油に
   より前輪および後輪を補助操舵することができる前輪側
   および後輪側のアクチュエータと、駆動ポンプと各アク
   チュエータの間に設けられ、駆動ポンプからの圧油を前
   輪の主操舵状態に応じて各アクチュエータに流入させる
   前輪側および後輪側の舵角制御弁と、を備えた車両の補
   助操舵装置において、前記前輪側および後輪側のアクチ
   ュエータに流入する圧油の流量配分比を可変とする可変
   手段を設け、該可変手段を車両の走行状態に応じて作動
   させることを特徴とする車両の補助操舵装置。