JPH049707B2

JPH049707B2 -

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Publication number: JPH049707B2
Application number: JP59050706A
Authority: JP
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1992-02-21
Also published as: JPS60193768A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車のステアリング装置に関し、
更に詳細には車体と操舵系の間に緩衝器を設けた
自動車のステアリング装置に関する。

（従来技術）自動車のステアリング装置には、高速直進性の
向上、あるいはシミー、キツクバツク等の異常振
動を抑制するため、車体と操舵系との間に緩衝器
を設けたものがある。そして、このような自動車
のステアリング装置のなかには、特開昭57−
57311号公報に示されているように、緩衝器を減
衰力可変式のものとし、この減衰力を車速に応じ
て制御するものがある。

この特開昭57−57311号の自動車のステアリン
グ装置によれば、車速に応じた望ましいステアリ
ング特性およびステアリングの操作感を得ること
ができるが、上記緩衝器の減衰力の制御における
制御フアクタとしては車速のみを用いているの
で、完全に満足のゆく制御を行うことができな
い。

（発明の目的）そこで本発明は、より望ましいステアリング特
性およびステアリングの操作感を得ることのでき
る自動車のステアリング装置を提供することを目
的とするものである。

（発明の構成）この目的を達成するため、本発明の自動車のス
テアリング装置は、車体と操舵系との間に設けら
れた減衰力可変式緩衝器、この緩衝器の減衰力を
調節する減衰力調節手段、車両の走行速度を検出
する車速検出手段、前記操舵系の操舵量を検出す
る操舵量検出手段、および、前記両検出手段によ
り検出された車両速度及び操舵量が、車両速度と
操舵量との関係を表すマツプにおいて所定の車両
速度以上では車両速度が増加するにつれて操舵量
も増大する方向に設定されている境界により二分
される二つの領域のうちの低車速側にあるときは
前記緩衝器の減衰力を低下させ、高車速側にある
ときは前記緩衝器の減衰力を高めるように前記減
衰力調節手段を制御する制御手段を備える。

（実施例）以下添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実
施例による車両の４輪操舵装置を説明する。

第１および２図において、操舵車輪１は、スト
ラツト式のサスペンシヨンにより懸架されるよう
になつており、ロアアーム２の基端部が車体３に
枢支される一方、該ロアアーム２の先端部に、操
舵車輪１に結合されたナツクルアーム４が回動自
在に連結されている。上記ナツクルアーム４に
は、緩衝器５のシリンダ５ａが連結される一方、
該緩衝器５のピストンロツド５ｂが、車体３に連
結されている。そして、上記シリンダ５ａとピス
トンロツド５ｂすなわち車体３との間には、コイ
ルスプリング６が介装されて、緩衝器５が伸び方
向に付勢されている。

前記ナツクルアーム４には、タイロツド７Ａの
一端部が結合され、該タイロツド７Ａの他端部は
リレーロツド８に連結されている。勿論、このリ
レーロツド８は、タイロツド７Ｂを介して、図示
を略す他方側の操舵車輪に対しても操舵車輪１と
同様の構造により連結されているもので、このリ
レーロツド８は、ステアリングギアボツクス９、
ステアリングシヤフト１０を介して、図示を略す
ハンドルに連係されている。

前記リレーロツド８と車体３との間には緩衝器
１１が架設されており、タイロツド８の変位方向
と緩衝器１１の緩衝力発生方向とが極力一致する
ように、該緩衝器１１はその軸心がタイロツド８
とほぼ平行になるように配設されている。この緩
衝器１１は、減衰力可変式とされており、その一
例を第３図、第４図により以下に説明する。

緩衝器１１は、そのシリンダ１２が内筒１３と
外筒１４とからなる内外二重構造とされ、内筒１
３内に摺動自在に嵌挿されたピストン１５によ
り、内筒１３内が、油液で充満された２つの油室
Ａ、Ｂに画式されている。このピストン１５に一
体化されたピストンロツド１６は、ロツドガイド
１７を摺動自在に貫通してシリンダ１２外に延在
され、該ピストンロツド１６の先端部が、ゴムブ
シユ１８を介して、後述するブラケツト１９と共
にナツト２０を利用して車体３に固定されてい
る。なお、第３図中５３は、ピストンロツド１６
に取付けられた保護筒である。

前記外筒１４内には、内筒１３を取巻くように
ゴムチユーブ２１が配設され、該ゴムチユーブ２
１内は加圧ガスが封入されたガス室Ｃとされてい
る。勿論、外筒１４内には油液が充填されたリザ
ーバ室Ｄとされ、前記油室Ａとリザーバ室Ｄと
は、内筒１３内底部に配設したバルブ機構２２を
介して連通されている。

前記ピストン１５には油室ＡとＢとを連通する
油通孔２３が形式されると共に、該油通孔２３の
各開口側に位置させて、デイスクバルブ２４，２
５が配設されている。また前記ピストンロツド１
６には、上記油通孔２３をバイパスして油室Ａと
Ｂとを連通するバイパス油通路２６が形成され、
該バイパス油通路２６は、この内部に回転自在に
配設された弁体２７により開閉されるようになつ
ている。

上記弁体２７には、第４図にも示すように、連
通孔２８が形成され、該連通孔２８が、第４図に
示すように、バイパス油通路２６の油室Ｂに対す
る開口部２６ａと合致したときに、バイパス油通
路２６が開となつて油室ＡとＢとが連通され、ま
た弁体２８が第４図に示す位置より例えば90°回
転して、その連通孔２８と上記開口部２６ａとが
合致しなくなつたときに、バイパス油通路２６が
閉となつて油室ＡとＢとの連通が遮断される。

したがつて、バイパス油通路２６が閉となつて
いるときは、伸び工程、縮み工程共に、油通孔２
３を利用したデイスクバルブ２４あるいは２５に
より設定される大きな減衰力となり、またバイパ
ス油通路２６が開となつているときは、伸び工
程、縮み工程共に油通孔２３のみならずバイパス
油通路２６をも油液が通過するため、小さな減衰
力となる。そして、ピストンロツド１６内に回転
自在に嵌挿されたコントロールロツド２９の一端
部が弁体２７に一体化され、外部より該コントロ
ールロツド２９を回転操作することにより、バイ
パス油通路２６が開閉されるようになつている。

なお、ピストンロツド１６の変位に伴う内室１
３内の容積変化は、リザーバ室Ｄと油室Ａとの間
で油液が往き来することにより補償され、またガ
ス室Ｃの加圧作用によりキヤビテーシヨンが防止
される。

このような緩衝器１１は、前述のようにそのピ
ストンロツド１６の先端部において車体３に固定
され、またシリンダ１２は、これに固定した連結
ロツド３０を介して、ゴムブシユ３１、軸受部材
３２等を利用して、前記リレーロツド８より突設
した連結軸部３３（第１図参照）に連結されてい
る。

前記コントロールロツド２９すなわち弁体２７
は、減衰力調整手段としてのモータ３４により回
転操作されるようになつている。このため、前記
ブラケツト１９には、モータ３４のケース３５が
ビス３６により固定される一方、該モータ３４の
出力軸３７がその先端部に形成された係合部３８
によつて、コントロールロツド２９の先端部に対
して互いに一体回転するように係合されている。

前記モータ３４は、第５図に示すように、制御
手段としてのコントロールユニツト３９からの切
換指令信号に応じた駆動回路３４ａの作動によつ
て、前記バイパス油通路２６を開とする位置と、
閉とする位置との２つのポジシヨンを取り得るよ
うになつている。

上述のような制御を行うため、上記コントロー
ルユニツト３９は第６図に示されているような緩
衝器１１の減衰力切換ラインL_Cを記憶している。
この切換ラインリL_Cは、操舵角θと車速Ｖから
式ａ＝K₁V^n-K₂θ^mに基づき予め定められたもの
である。なお、上記式において、ａは上記切換え
のための所定値を示し、K₁、K₂、ｎ、ｍは定数
であり、K₁、K₂は上記ラインL_Cの立上がり位置
を決定するためのもの、またｎ、ｍはＶ、θの重
み付けを行うものであり、このｎ、ｍを適宜選択
することにより上記ラインL_Cの曲率を変化させ
ることができる。なお、第６図におけ鎖線は使用
領域を示すものである。

コントロールユニツト３９には、車速Ｖを検出
し、車速信号S_Vを発生する車速センサ６０、お
よび操舵角θを検出し、操舵角信号S〓を発生する
操舵角センサ６１が接続されている。上記コント
ロールユニツト３９は、上記車速信号S_Vと操舵
角信号S〓を受け、これらの信号S_V、S〓を上記切換
ラインL_Cに照し、上記信号S_V、S〓によつて決定
される座標が上記切換ラインL_Cより高車速側に
あるときは、上記緩衝器１１の減衰力を高める方
向に切換えるための駆動信号S_D、上記座標がライ
ンL_Cより低車速側にあるときには上記減衰力を
低下させる方向に切換えるための復帰信号S_Rを、
それぞれ上記駆動回路３４ａに出力するようにな
つている。

次に第５図を参照しつつ上記駆動回路３４ａの
具体的構成について説明する。

上記モータ３４は、その回転子４０と一体回転
する一対の摺動子４１，４２を有する。この一対
の摺動子４１，４２は、それぞれ円弧状とされ
て、一方の摺動子４１は、固定接点４３に対して
常に接触し、他方の摺動子４２は、２つの固定接
点４４，４５に対して、そのストローク端におい
てはいずれか一方に、また中間ストローク位置に
おいては両方に接触するようになつている。前記
固定接点４３は、切換リレー４６を介してバツテ
リ４７に結線されており、該切換リレー４６のコ
イル４６ａが励磁されたときは、図示するよう
に、その接点４６ｂ側に切換えられて、固定接点
４３はバツテリ４７のプラス側端子に結線され
る。また、上記コイル４６ａが消磁されたときに
は、接点４６ｃ側に切換えられて、固定接点４３
は、バツテリ４７のマイナス側端子に結線され
る。

一方、前記固定接点４４は、逆流防止用ダイオ
ード４８および切換リレー４９を介して、また前
記固定接点４５は、逆流防止用ダイオード５０お
よび上記切換リレー４９を介して、それぞれバツ
テリ４７に結線されており、両逆流防止用ダイオ
ード４８と５０とは、切換リレー４９に対して互
いに並列に接続されると共に、その電流の流れを
許容する方向が逆向きとなつている。

上記切換リレー４９は、そのコイル４９ａ励磁
されたときに、接点４９ｂ側に切換えられて、両
固定接点４４，４５が、逆流防止用ダイオード４
８あるいは５０を介して、バツテリ４７のマイナ
ス側端子に結線される。また、上記コイル４９ａ
が消磁されたときは、接点４９ｃ側に切換えられ
て、両固定接点４４，４５が、逆流防止用ダイオ
ード４８あるいは５０を介して、バツテリ４７の
プラス側端子に結線される。

なお、前期両切換リレー４６，４９のコイル４
６ａ，４９ａに対する励磁、消磁はコントロール
ユニツト３９により制御されるもので、該両コイ
ル４６ａ，４９ａは、共に励磁あるいは、共に消
磁されるものとなつている。

前記モータ３４は、摺動子４１，４２が、その
一方のストローク端である図中実線で示す位置に
あるときに、例えば緩衝器１１のバイパス油通路
２６が閉となつたいわゆるハード（減衰力大）と
なり、逆に、他方のストローク端である図中一点
鎖線で示す位置にあるときに、上記バイパス油通
路２６が開となつたいわゆるソフト（減衰力小）
となる。そして、いま、摺動子４１，４２が、図
中一点鎖線で示すソフトに対応した位置にあると
して、切換リレー４６，４９のコイル４６ａ，４
９ａを励磁して、その接点４６ｂ，４９ｂ側に切
換えたとすると、バツテリ４７からの電流は、リ
レー４６の接点４６ｂ、摺動子４１、固定接点４
３、モータ３４（のコイル）、摺動子４２、固定
接点４５、逆流防止用ダイオード５０、リレー４
９の接点４９ｂを通つて、バツテリ４７のマイナ
ス側端子、というように流れるため、モータ３４
したがつて摺動子４１，４２が図中時計方向へ回
転する。そして摺動子４１，４２の上記回転が進
行するにつれて、摺動子４２が固定接点４４のみ
に接触する状態になると、逆流防止用ダイオード
４８の作用によりモータ３４への電流供給が停止
され、これにより該モータ３４が停止される。勿
論、このときは、バイパス油通路２６は開から閉
へと切換えられて、緩衝器１１は、ソフトからハ
ードへと切換えられることになる。

また、上記ハードの状態から、コイル４６ａ，
４９ａを消磁した場合には、リレー４６は接点４
６ｃ側に、リレー４９は接点４９ｃ側にそれぞれ
切換えられるため、電流は、バツテリ４７より、
リレー４９の接点４９ｃ、逆流防止用ダイオード
４８、固定接点４４、摺動子４２、モータ３４、
摺動子４１、固定接点４３、リレー４６の接点４
６ｃを通つて、バツテリ４７のマイナス側端子、
というように流れるため、モータ３４したがつて
摺動子４１，４２が図中反時計方向に回転する。
そして、摺動子４１，４２の上記回転が進行する
につれて、摺動子４２が固定接点４５のみに接触
する状態になると、逆流防止用ダイオード５０の
作用によりモータ３４への電流供給が停止され、
これにより該モータ３４が停止する。勿論、この
ときは、バイパス油通路２６が閉から開へと切換
えられて、緩衝器１１はハードからソフトへと切
換えられることになる。

以上の構成において、コントロールユニツト３
９は、入力した信号S_V、Ｓを上記切換ラインL_C
に照し、上記緩衝器１１の減衰力を大にすべきと
判断したときには駆動信号S_Dを出力し、すなわち
電力を供給し、一方上記減衰力を小とすべきと判
断したときには復帰信号S_Rを出力し、すなわち上
記電力の供給を停止して、自動車の走行速度およ
び操舵速度に応じた望ましい状態で上記緩衝器１
１の減衰力の切換を自動的に行う。

上記コントロールユニツト３９は、第７図また
は第８図に示したような電気回路とすることがで
きる。

第７図に示されたコントロールユニツト３９
は、上記切換ラインL_Cを記憶している記憶回路
７０を備えている。この記憶回路７０は、上記車
速センサ６０に記憶されており、このセンサ６０
から車速信号S_Vを受け、この車速信号S_Vを上記
切換ラインL_Cに照らし、車速が該車速信号S_Vに
よつて示される値のときに上記緩衝器１１の減衰
力を切換えるべき操舵速度である基準操舵角信号
θ₀を出力する。上記記憶回路７０の出力端は、比
較器７１の一方の入力端に記憶されている。この
比較器７１の他方の入力端には上記操舵角センサ
６１が接続されている。

上記比較回路７１は、上記記憶回路７０から基
準操舵角信号θ₀を、上記操舵角センサ６１から操
舵角信号θを受け、信号θが信号θ₀より大きいと
き上記駆動信号S_Dを出力するようになつている。
第７図中、オア回路７２およびワンシヨツトマル
チバイブレータ７３は上記駆動信号S_Dが発生され
たとき、次にθ＜θ₀となるまで緩衝器１１をハー
ドにし続ける信号を出力するためのものである。

第８図に示されたコントロールユニツト３９
は、第１および第２サンプルホールド回路８０，
８１を有しており、第１サンプルホールド回路８
０に上記操舵角センサ６１が、第２サンプルホー
ルド回路８１に車速センサ６０がそれぞれ接続さ
れている。上記第１および第２サンプルホールド
回路８０，８１は、サンプリングパルスジエネレ
ータ８２に接続されており、該ジエネレータ８２
からサンプリングパルスを受けたときの操舵速度
信号S〓および車速信号S_Vを保持し出力する。上記
サンプルホールド回路８０，８１の出力端には演
算回路８３が接続されており、この演算回路８３
は、信号S〓、S_Vによつて示される操舵角θおよび
車速に基づき上記式（K₁V^n-K₂θ_n）の値ａを演
算し、この値ａを示す信号Saを出力する。

上記演算回路８３の出力端には、比較器８４が
その一方の入力端において接続されており、この
比較器８４の他方の入力端には、上記緩衝器１１
の減衰力の切換えのための基準電圧Vrefを発生
する基準電圧発生器８５が接続されている。この
比較器８４は、演算回路８３からの信号Saが電
圧Vrefより大きいとき、駆動信号S_Dを出力して
緩衝器１１の減衰力をハードに切換えるようにな
つている。

なお、緩衝器１１は、走行中の路面からの振動
はその周波数が大きいため、緩衝器１１のピスト
ン１５の速度が大きくなつて緩衝作用を行つて、
該路面からの振動がハンドルに伝達されるのを防
止する。逆に、ハンドルを操作した際には、上記
ピストン１５の速度が十分に小さいため、緩衝器
１１がハンドル操作の支障になるようなことはな
い。

以上実施例について説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。

減衰力調整手段としては、モータ３４以外に
ソレノイド等適宜のものを用いることができ
る。

緩衝器１１は、モノチユーブ式等適宜の形式
のものを採択することができる。

減衰力は、ハードとソフトの２段階にかぎら
ず、上記切換ラインを複数本にすることにより
３段階以上に可変とすることもできる。

緩衝器１１は車体３とタイロツド７Ａあるい
は７Ｂとの間に架設する等、車体３と操舵系の
適宜部材との間に架設することができる。

（発明の効果）本発明の自動車のステアリング装置は、以上説
明したように、車体と操舵系の間に設けられた緩
衝器の減衰力を車速および操舵速度を制御フアク
タとして用いて制御しているので、上記減衰力の
制御を精度よく行うことができる。

また、上記実施例において説明した切換ライン
を車速の中速領域において主に使用することがで
きるようにしておけば、上記切換ラインを効率よ
く使用することができる。

さらに、本発明によつて、低速時には小操舵量
で減衰力を大から小に変化させ、ほとんどの操舵
量域で操舵力を軽減して小回りがきくようにし、
高速時には大操舵量まで減衰力を大から小に変化
させずにほとんどの操舵量域でハンドルのふらつ
きを防止し、高速時の車両安定性を向上させるこ
とができる。また、低中速域においては、小舵角
領域では緩衝器の減衰力を大きくしてハンドルの
ふらつきを防止し、大舵角領域では緩衝器の減衰
力を小さくしてフリクシヨン感を解消することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す正面図、第
２図は、第２図の平面図、第３図は、減衰力可変
式の緩衝器の一例を示す断面図、第４図は、第３
図の−線拡大断面図、第５図は、本発明の一
実施例を示す回路図、第６図は、緩衝器の減衰力
の制御に用いられる切換ラインの一例を示すグラ
フ、第７図は、コントロールユニツトを電気回路
で構成した場合の一例を示す回路図、第８図は、
上記コントロールユニツトを電気回路で構成した
場合の他の例を示す回路図である。１……操舵車輪、４……ナツクルアーム、７
Ａ，７Ｂ……タイロツド、８……リレーロツド、
１１……緩衝器、１５……ピストン、１６……ピ
ストンロツド、２３……油通孔、２４，２５……
デイスクバルブ、２６……バイパス油通路、２７
……弁体、２８……連通孔、２９……コントロー
ルロツド、３４……モータ、３９……コントロー
ルユニツト、６０……車速センサ、６１……操舵
角センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１車体と操舵系との間に設けられた減衰力可変
式緩衝器、この緩衝器の減衰力を調節する減衰力
調節手段、車両の走行速度を検出する車速検出手
段、前記操舵系の操舵量を検出する操舵量検出手
段、および、前記両検出手段により検出された車
両速度及び操舵量が、車両速度と操舵量との関係
を表すマツプにおいて所定の車両速度以上では車
両速度が増加するにつれて操舵量も増大する方向
に設定されている境界により二分される二つの領
域のうちの低車速側にあるときは前記緩衝器の減
衰力を低下させ、高車速側にあるときは前記緩衝
器の減衰力を高めるように前記減衰力調節手段を
制御する制御手段を備えた自動車のステアリング
装置。