JPH04237678A - 後輪操舵車両の前輪操舵装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は前輪と共に後輪をも転舵
する後輪操舵車両の前輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行性を向上すべく、前輪と共に
後輪をも転舵するようにした後輪操舵車両が知られてい
る。例えば、特開昭６３−３００８１１号公報には、い
わゆる車速感応の後輪操舵が開示され、具体的には、低
速領域では逆位相に後輪を転舵させて車両の旋回性能を
高める一方、高速領域では同位相に後輪を転舵させて車
両の操舵安定性を高める技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同位相に後
輪を転舵させる技術を発展させている過程のなかで下記
のような問題が新たに認識された。すなわち、高速走行
におけるレーンチェンジを安定化させるべく、前輪が僅
かに転舵されたときの後輪の転舵特性として、後輪を同
位相に大きく転舵させる特性を設定したときには、ハン
ドルのニュートラル（中立）感が弱くなり、車両の直進
性の維持に神経を要すという問題が認識された。

【０００４】この問題について検討してみると、後輪を
同位相に転舵する傾向を強めれば強めるほど、前輪転舵
に伴うヨーイングが弱くなるため、ドライバが受ける旋
回感が弱くなる。加えて、コーナリングフォースについ
ても小さくなるため、セルフアライニングトルクが小さ
くなり、タイヤ側からの手応えとしての力が弱くなるこ
とから、ドライバは車両の直進性維持に注意が必要とな
る。そこで、本発明の目的は、前輪と共に後輪をも転舵
するようにした後輪操舵車両を前提として、後輪を同位
相に転舵させたときの車両の直進性維持の確保を容易な
ものとするようにした後輪操舵車両の前輪操舵装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前輪操舵機構
に一般的に付設されるパワーステアリング機構に着目し
、このパワーステアリング機構のアシスト力を可変とす
ることで、ハンドルのニュートラル感を与えるようにし
たものである。具体的には、

【０００６】前輪と共に後輪をも転舵するようにされ、
少なくとも高速領域では、同位相に後輪が転舵される後
輪操舵車両を前提として、前記前輪の操舵機構に付設さ
れた前輪用パワーステアリング機構と、該前輪用パワー
ステアリング機構に設けられ、前輪の操舵力を助勢する
アシスト力を変更するアシスト力可変機構と、車速を検
出する車速検出手段と、該車速検出手段からの信号を受
け、少なくとも高速領域にあるときには、前記前輪がほ
ぼ中立位置にある微小転舵域における前記アシスト力を
、前記前輪が転舵された転舵域における前記アシスト力
に比べて大きくするアシスト特性制御手段と、を備えた
構成としてある。

【０００７】

【作用】本発明によれば、パワーステアリング機構のア
シスト力の大小、つまりハンドルの操作に要する操舵力
の軽重によって、ドライバは中立位置を知ることとなる
。すなわちドライバはハンドルが急に重くなることで、
前輪の転舵状態を知ることとなる。したがって、前輪の
転舵角が小さい小転舵域における後輪の転舵特性として
、同位相に大きく後輪を転舵させる特性を設定すること
で車両の操舵安定性を重視する後輪制御態様を採用した
ときには、この後輪を同位相に大きく転舵させる傾向を
強める程、上記アシスト力の大小の幅（前記微小転舵域
におけるアシスト力と、前記転舵域におけるアシスト力
との差）を大きくすればよい。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基いて
説明する。図１において、１Ｒは右前輪、１Ｌは左前輪
、２Ｒは右後輪、２Ｌは左前輪であり、左右の前輪１Ｒ
、１Ｌは前輪転舵機構Ａにより連係され、また左右の後
輪２Ｒ、２Ｌは後輪転舵機構Ｂにより連係されている。 前輪転舵機構Ａは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ックルアーム３Ｒ、３Ｌおよびタイロッド４Ｒ、４Ｌと
、該左右一対のタイロッド４Ｒ、４Ｌ同志を連結するリ
レーロッド５とから構成されている。この前輪転舵機構
Ａにはステアリング機構Ｃが連係されており、このステ
アリング機構Ｃは、実施例では、ラックアンドピニオン
式とされている。すなわち、リレーロッド５にはラック
６が形成される一方、該ラック６と噛合うピニオン７が
、シャフト８を介してハンドル９に連結されている。こ
れにより、ハンドル９を右に切るような操作をしたとき
は、リレーロッド５が図１において左方へ変位して、ナ
ックルアーム３Ｒ、３Ｌがその回動中心３Ｒ′、３Ｌ′
を中心にして上記ハンドル９の操作変位量つまりハンド
ル舵角に応じた分だけ同図時計方向に転舵される。同様
に、ハンドル９を左に切る操作をしたときは、この操作
変位量に応じて、左右前輪１Ｒ、１Ｌが左へ転舵される
こととなる。

【０００９】後輪転舵機構Ｂも、前輪転舵機構Ａと同様
に、それぞれ左右一対のナックルアーム１０Ｒ、１０Ｌ
およびタイロッド１１Ｒ、１１Ｌと、該タイロッド１１
Ｒ、１１Ｌ同志を連結するリレーロッド１２と、を有し
、後輪転舵機構Ｂが油圧式のパワーステアリング機構Ｄ
を備えた構成とされている。このパワーステアリング機
構Ｄについて図２をも参照しつつ説明すると、リレーロ
ッド１２にはパワーシリンダ１３が付設されて、そのシ
リンダ１３ａが車体に固定される一方、シリンダ１３ａ
内を２室１３ｂ、１３ｃに画成するピストン１３ｄが、
リレーロッド１２に一体化されている。このシリンダ１
３ａ内の２室１３ｂ、１３ｃは、配管１４あるいは１５
を介してコントロールバルブ１６に接続されている。ま
た、このコントロールバルブ１６には、それぞれリザー
バタンク１７より伸びる配管１８、１９が接続され、一
方の配管１８には、図示を略すエンジンにより駆動され
るオイルポンプ２０が接続されている。勿論、配管１８
が高圧通路となり、配管１９が低圧通路となる。

【００１０】上記コントロールバルブ１６は、スプール
１６ａを有して、そのコントロールロッド２１がスライ
ディング式とされた、いわゆるブースタバルブタイプと
されて、該コントロールロッド２１のスプール１６ａと
一体化された入力部２１ａが、転舵比変更装置Ｅ（前記
公報参照）の移動部材として兼用され、またコントロー
ルロッド２１の出力部２１ｂは、後輪転舵機構Ｂのリレ
ーロッド１２に一体化されている。

【００１１】このようなパワーステアリング機構Ｄにあ
っては、既知のように、上記コントロールロッド２１が
図１において左方向に変位されると、リレーロッド１２
が図１において左方向へ変位され、これにより、ナック
ルアーム１０Ｒ、１０Ｌがその回動中心１０Ｒ′、１０
Ｌ′を中心にして図１時計方向に回動して、後輪２Ｒ、
２Ｌが右へ転舵される。そして、この転舵の際、コント
ロールロッド２１の変位量に応じて、パワーシリンダ１
３の室１３ｂ内には液圧が供給され、上記リレーロッド
１２を駆動するのを補助する（倍力作用）。同様に、コ
ントロールロッド２１を図１右方向に変位させたときは
、この変位量に応じて、パワーシリンダ１３の倍力作用
を受けつつ（液圧は室１３ｂへ供給される）、後輪２Ｒ
、２Ｌが左へ転舵されることになる。

【００１２】上記パワーシリンダ１３の２室１３ｂ、１
３ｃ内には、後輪を中立位置へ向けて付勢するためのス
プリング１３ｅ、１３ｆが配設が配設されている。もち
ろんこのスプリング１３ｅ、１３ｆの付勢力は、旋回時
に生じる横力に抗して後輪を中立位置に保持できるよう
に設定され、パワーシリンダ１３はこの付勢力に抗して
リレーロッド１２を駆動することになる。

【００１３】前輪転舵機構Ａも、後輪転舵機構Ｂと同様
にパワーステアリング機構Ｆを有するものとされている
。このパワーステアリング機構Ｆは、前輪転舵機構Ａの
リレーロッド５に対して付設されたパワーシリンダ６５
を備え、そのシリンダ６５ａが車体に固定される一方、
該シリンダ６５ａ内を２室６５ｂ、６５ｃに画成するピ
ストン６５ｄが、リレーロッド５に一体化されている。 このシリンダ６５ａ内の２室６５ｂ、６５ｃは、配管６
６あるいは６７を介して、ステアリング機構Ｃのシャフ
ト８に設けた回転型のコントロールバルブ６８（後に詳
述する）に接続されている。このコントロールバルブ６
８は、前記オイルポンプ２０の吐出側において接続され
た分流弁６９より伸びる配管７０、およびリザーバタン
ク１７より伸びる配管１９より分岐した配管７１が接続
されている。このようなパワーステアリング機構Ｆは、
ハンドル９の操作力を倍力（パワーシリンダ６５の室６
５ｂあるいは６５ｃに対するオイルを供給することによ
る倍力）してリレーロッド５に伝達するものである。

【００１４】前記コントロールバルブ６８は、その詳細
な回路図を図３に示すが、既知の如く、切り換えバルブ
８０と反力機構８１とを有している。上記切り換えバル
ブ８０は、ステアリングホイール９の回転方向に応じて
前輪用パワーシリンダ６５のいずれかの室６５ｂ、６５
ｃにオイルを供給するかを決定するものである。

【００１５】上記反力機構８は、配管７０より分岐され
た配管８２に連なる反力室８１ａとこの反力室８１ａ内
の圧力を受けて押圧されるピストン８１ｂとを有し、反
力室８１ａ内の圧力が大きいほどステアリングホイール
９を回転させるのに大きな力が必要となる（ステアリン
グホイール９に連繁されたトーションバーに対する拘束
力を大きくしてアシスト力を小さくする）。また、上記
配管８２からは前記配管７１に連なる分岐管８３が分岐
され、この配管８２と分岐管８３との合流位置により上
流側と、上記分岐管８３とには、反力圧可変（アシスト
力可変）手段を構成する可変絞り８４、８５が接続され
ている。

【００１６】上記可変絞り８４、８５は、互いに連動し
て、一方の開度が大きくなると他方の開度が小さくなる
ように設定されており、配管８２側の絞り８４の開度を
『０』から大きく（分岐８３側の可変絞り８５は最大開
度から小さく）すると、反力室８１ａの圧力（反力圧）
は大きくなり、従って、アシスト力は小さくなる（ステ
アリング操作力は重くなる）。

【００１７】ステアリング機構Ｃと後輪転舵機構Ｂとは
、前輪転舵機構Ａおよび転舵比変更装置Ｅを介して連係
されている。この転舵比変更装置Ｅからは、入力ロッド
２２が前方へ伸び、その前端部に取付けたピニオン２３
が、前輪転舵機構Ａのリレーロッド５に形成したラック
２４と噛合されている。なお、転舵比変更装置Ｅの出力
ロッドは、前述のように、コントロールバルブ１６にお
けるコントロールロッド２１の入力部２１ａによって兼
用されている。なお、転舵比変更装置Ｅについては、前
記公報等により既によく知られているので、その詳細な
説明は省略する。

【００１８】後輪転舵の制御は、制御ユニット５１によ
って、転舵比変更装置Ｅ用のモータ４４を制御すること
によって、所定の転舵比特性となるように制御され、こ
の制御は、実際の転舵比を検出するセンサ４５からの出
力を利用したフィードバック制御とされる。後輪操舵の
制御は、ここでは車速感応とされ、車速に応じた転舵比
の変更の一例としては図４に示すような場合がある。こ
の図４に示す制御特性を付与したときには、ハンドル舵
角に対する後輪転舵角は、車速が大きくなるに従って同
位相方向へ変化することとなる。この様子を図５に示し
てある。

【００１９】また、制御ユニット５１は、上記可変絞り
８４、８５の開閉制御、つまりパワーシリンダ６５の発
揮するアシスト力の可変制御を行なうものとされ、この
ため制御ユニット５１には、センサ８７、８８からの信
号が入力される。該センサ８７は車速を検出するもので
ある。上記センサ８８はハンドル舵角、つまり前輪転舵
角（θＨ　）を検出するものである。

【００２０】上記可変絞り８４、８５の制御は、図６に
示すマップに基づいて行なわれる。かかる制御内容につ
いて説明すると、図６から明らかなように、基本的には
、車速が大きくなるに従って反力室８１ａの圧力（反力
圧）が大きくなるように設定されており、車速が大きい
程アシスト力が小さくなる（ハンドル９が重くなる）よ
うになっている（基本車速感応制御）。

【００２１】加えて、後輪２が同位相に転舵される領域
（車速が５０ｋｍ／ｈ以上の領域）では、中立位置近傍
において、反力圧が小さくなる（アシスト力を大きくす
る）ように設定されている。すなわち、ハンドル９がほ
ぼ中立位置（微小舵角域）にあるときには、ハンドル９
が相対的に軽く、ハンドル９を回転変位させたときには
相対的に重くなるように設定されている。これにより、
後輪２を同位相に転舵させることに伴うヨーイングの減
少に伴う旋回感の減少、あるいはセルフアライニングト
ルクの減少に伴う中立復帰力の低下を、ハンドル９の操
舵感の面から改善することが可能となる。

【００２２】また、ハンドル９の操舵感を軽くする微小
舵角域は、中速領域（約５０ｋｍ／ｈ）から高速領域（
１００ｋｍ／ｈ以上）になるに従って、図６にＬ１　〜
Ｌ３　で示すように、その領域の幅が小さく設定され、
これにより高速領域での直進性確保と、中速領域でのハ
ンドル９の逃びの確保と、の両立を図るようにしてある
。 更に、同図にＨ１　、Ｈ２　、Ｈ３　で示すように、微
小領域における反力圧と、転舵領域における反力圧との
差Ｈを、上記基本車速感応制御に合せて、車速が大きく
なる程小さくするようにしてある。

【００２３】以上、本発明の一実施例を説明したが、上
記反力圧の差Ｈ、つまり微小舵角領域におけるアシスト
力と、転舵領域におけるアシスト力との差を、後輪操舵
の特性設定に合せて、大小させるようにしてもよい。す
なわち、図４に破線で示すように、後輪２を同位相に大
きく転舵させる特性を付与したときには、これに合せて
上記反力圧差Ｈを大きなものとするようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ハンドルの中立位置をハンドルの重さから物
理的に知ることができるため、少なくとも高速走行にお
ける車両の直進性の維持の確保が容易なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体系統図。

【図２】後輪用のパワーステアリング装置の詳細を示す
断面系統図。

【図３】前輪用のパワーステアリング装置に付設されて
アシスト力を可変する油圧回路図。

【図４】後輪転舵特性の一例を示す図。

【図５】後輪転舵特性の一例を示す図。

【図６】前輪用のパワーステアリング装置におけるアシ
スト力（反力圧）制御の一例を示す特性図。

【符号の説明】

１　　前輪 ２　　後輪 ５１　　制御ユニット ６５　　パワーシリンダ ６８　　コントロールバルブ ８１　　反力機構 ８４、８５　　アシスト力可変機構 ８７　　車速センサ ８８　　ハンドル舵角センサ Ａ　　前輪転舵機構 Ｂ　　後輪転舵機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　前輪と共に後輪をも転舵するようにさ
   れ、少なくとも高速領域では、同位相に後輪が転舵され
   る後輪操舵車両において、前記前輪の操舵機構に付設さ
   れた前輪用パワーステアリング機構と、該前輪用パワー
   ステアリング機構に設けられ、前輪の操舵力を助勢する
   アシスト力を変更するアシスト力可変機構と、車速を検
   出する車速検出手段と、該車速検出手段からの信号を受
   け、少なくとも高速領域にあるときには、前記前輪がほ
   ぼ中立位置にある微小転舵域における前記アシスト力を
   、前記前輪が転舵された転舵域における前記アシスト力
   に比べて大きくするアシスト特性制御手段と、を備えて
   いることを特徴とする後輪操舵車両の前輪操舵装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記前輪の転舵角
   が小さい小転舵域における前記後輪の転舵特性として、
   同位相方向に大きく転舵させる特性が設定されたときに
   は、小さく転舵させる特性が設定されたときに比べて、
   前記微小転舵域における前記アシスト力と、前記転舵域
   における前記アシスト力と、の差が大きくされているも
   の。