JPH0360712B2

JPH0360712B2 -

Info

Publication number: JPH0360712B2
Application number: JP57200649A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kanazawa; Teruhiko Takatani; Naoto Takada
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1991-09-17
Also published as: JPS5992260A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車両の前輪及び後輪を操舵する４輪操
舵装置に関する。

動力駆動車輛は、普通は前輪のみの操舵によつ
て操縦されるように構成されており、稀には後輪
のみを操舵するようにした構成のものもある。ま
た、重負荷車輛のような特殊用途の車輛や、ホイ
ールベースの特に長い車輛においては、前後輪と
もに操舵可能にして旋回半径の減少をはかつたも
のもある。特開昭57−11173号では、従来の４輪
操舵において生じる横すべりが不自然な操舵感を
与えることを問題としてとらえ、一方の組の操舵
角と他方の組の操舵角との舵角比率を、車輛の速
度および車軸に加わる荷重に応じて横すべり角が
小さくなる値に保つようにした操舵角制御方法を
提案している。しかし、従来公知の４輪又は複数
軸操舵装置は、いずれも路面条件を考慮したもの
ではなく、路面条件の変化により操舵抵抗が変化
した場合、例えば路面抵抗が増大したような場合
には、前輪操舵に対し後輪操舵の追随が遅れがち
となり、逆に路面抵抗が小さい場合には応答が速
すぎて操舵が不安定になる場合が生ずる。

従つて、本発明は、車速等の車輛走行条件のみ
ならず路面抵抗等、操舵力に関係する要因に変化
が生じた場合であつても、操舵の安定を維持し得
る４輪操舵装置を提供することである。

本発明の４輪操舵装置の構成は、前輪の操舵に
アシスト力を発生させるパワーステアリング装置
を有した前輪操舵装置と、前輪操舵装置と機械的
に独立し圧油の供給を受けて後輪のタイロツドを
ストロークさせるパワーシリンダを有した後輪操
舵装置と、前輪の操舵角に対する後輪操舵角比が
前記前輪のパワーステアリング装置の作動油圧以
外の車両走行条件に応じて変化するように前記パ
ワーシリンダへの圧油の供給を制御する第１制御
手段と、前記パワーステアリング装置の作動油圧
を検出し、この作動油圧に応じて、前記第１制御
手段によるパワーシリンダへの供給油圧を補正す
る第２制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい態様では、パワーシリンダ用
の油圧は油圧ポンプにより供給され、油圧ポンプ
を駆動するモータに対しコントローラから所定の
信号が与えられる。このコントローラは第１制御
手段を構成し、その出力信号によりモータの回転
数制御が行なわれてパワーシリンダの油圧すなわ
ち後輪の操舵力が決まる。後輪の操舵角は前輪の
操舵角に対する車速を考慮した従属変数として与
えることが好ましい。

さらに本発明では、前輪のパワーステアリング
装置の作動油圧を検出して、操舵抵抗の変化に応
じて上記のパワーシリンダへの圧油の供給を制御
するようにしている。一般に、パワーステアリン
グ装置はトルク感応型であるから、前輪操舵力が
増加するとパワーステアリング装置の作動流圧が
増加する。従つて、本発明のこの構成により、後
輪の操舵力を操舵抵抗の変化に対応させることが
でき、操舵抵抗の変化による操舵速度の変化を抑
制して旋回時の操舵の安定性を向上させることが
できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につき
説明する。

第１図には、本発明に従う４輪操舵装置の油圧
制御系統図が示されている。本例の車輛は、前輪
１０ａ，１０ｂ及び後輪１２ａ，１２ｂの操舵機
構がそれぞれ設けられている。前輪の操舵装置は
本例ではラツクピニオン式であり、ステアリング
ホイール１４からの操舵力はステアリングシヤフ
ト１６を介してピニオン１８の回転力として伝達
され、ピニオン１８はラツク軸２０の歯と噛合し
て、その回転に伴ないラツク軸２０を軸方向に移
動させる。ラツク軸２０の移動はリンク部材２２
ａ，２２ｂを介してナツクルアーム２４ａ，２４
ｂに伝達されて前輪１０ａ，１０ｂの操舵が行な
われる。前輪操舵装置には、パワーステアリング
装置が設けられている。このパワーステアリング
装置は油圧作動であり、作動油は油圧ポンプ２６
によりリザーバ２８から吸上げられトルク感応型
のステアリング弁３０を介してパワーシリンダ３
２に供給される。弁３０はステアリングホイール
１４の回転方向に対応して油圧ラインを切替え、
ホイール１４の回転方向に対応し、操舵抵抗に比
例するアシスト力がパワーシリンダ３２によりラ
ツク軸２０に与えられる。

後輪操舵装置も同様に油圧作動であり、パワー
シリンダ３４に油圧を導入してピストン棒３６を
軸方向に移動させ、リンク部材３８ａ，３８ｂを
介してナツクルアーム４０ａ，４０ｂすなわち、
後輪１２ａ，１２ｂの操舵を行う。このパワーシ
リンダ３４用の作動油はリザーバ４２からサクシ
ヨンライン４６を介して油圧ポンプ４８に導入さ
れ、吐出ライン５０から切替弁５２を介してパワ
ーシリンダ３４に供給される。吐出ライン５０は
切替弁５２の中央の圧力ポート５２ａに接続さ
れ、この圧力ポート５２ａの両側のリターンポー
ト５２ｂがライン５４ａ，５４ｂを介してリザー
バ４２に接続されている。また、パワーシリンダ
３４のピストン３４ａで仕切られた圧力室３４
ｂ，３４ｃはライン５６ａ，５６ｂによりそれぞ
れ切替弁５２の出力ポート５２ｃ，５２ｄに接続
されている。圧力室３４ｂ，３４ｃにはバネ３４
ｄ，３４ｅが配置されており、圧力室３４ｂ，３
４ｃ内の圧力が等しいとき、ピストン３４ａをシ
リンダ３４ａ内で中立位置に維持するようにして
いる。切替弁５２にはポートを切替えるためのス
プール５２ｅが設けられ、該スプール５２ｅの両
端部には圧力室５２ｆ，５２ｇが形成されてい
る。圧力室５２ｆ，５２ｇ内にはバネ５２ｈ，５
２ｉがそれぞれ配置されてスプール５２ｅを常時
は中立位置に保持するようにしている。圧力室５
２ｆ、又は５２ｇのいずれかに油圧が導入される
とスプール５２ｅは軸方向に移動し、圧力ポート
５２ａを出力ポート５２ｃ，５２ｄの一方に接続
し、出力ポート５２ｃ，５２ｄの他方をリターン
ポート５2bに接続する。メインポンプ４８はメ
インモータ５８により駆動され、メインモータ５
８はバツテリー電源６０に接続されたコントロー
ラ６２からの出力により回転させられる。ポンプ
４８はモータ５８の回転数に応じた油圧を発生す
るようになつている。

本例では、さらに切替弁５２のスプール５２ｅ
を動かしてパワーシリンダ３４への油圧ライン５
６ａ，５６ｂを切替えるための別の油圧機構が設
けられる。この油圧機構は油圧を発生するパイロ
ツトポンプ６４を有しており、作動油はリザーバ
６６からサクシヨンライン６８を通つてポンプ６
４に吸い上げられ吐出ライン７０に吐出される。
吐出ライン７０はソレノイド弁７２に接続され、
また、ソレノイド弁７２にはリザーバ６６に通じ
るリターンライン７８も接続されており、ソレノ
イド弁７２は切替弁５２の圧力室５２ｆ，５２ｇ
に通じるライン７４，７６を吐出ライン７０およ
びリターン７８に切替接続するソレノイド弁７２
の作動は、コントローラの信号により制御され
る。切替弁５２の圧力室５２ｆ，５２ｇにポンプ
６４から供給される圧力を調整するため吐出ライ
ン７０と戻りライン７８とを連通するバイパスラ
イン８０が設けられるとともに該ライン８０に調
圧弁８２が設けられる。この調圧弁８２はスプー
ル８２ａを有しており、スプール８２ａの移動に
よりバイパスラインの流路断面が変化し、吐出ラ
イン７０からリザーバ６６に戻される油量が変化
し、これによつて切替弁５２の圧力室５２ｆ，５
２ｇに与えられる油圧が変化し、スプールの移動
量が制御される。調圧弁８２のスプール８２ａの
移動を制御するために、前輪のパワーステアリン
グ装置の作動油圧がライン８４を介して調圧弁８
２の圧力室８２ｂに導入される。調圧弁８２には
圧力室８２ｂの反対側に低圧室８２ｃがあり、こ
の低圧室８２ｃはリターンライン７８に接続され
ている。また室８２ｃにはバネ８２ｄが配置され
ており、スプール８２ａを図において左方に押し
バイパスライン８０の開度を大きくするように作
用している。なおパインロツトポンプ６４は、コ
ントローラ６２からの信号に応じた回転数で作動
するパイロツトモータにより駆動され、該モータ
８６の回転数に応じた油圧を発生する。

第２図はコントローラ６２の構成を示すもの
で、本例ではコントローラ６２はパイロツトモー
タ８６及びソレノイド弁７２のソレノイド７２ａ
への電流供給を制御する。コントローラ６２は、
前輪の操舵角θ_Fを検出する操舵角センサ100t車速
Ｖを検出する車速センサ１０２の出力に接続さ
れ、操舵角センサ１００からの信号Ｓ１と車速セ
ンサからの信号Ｓ２は後輪操舵角比演算回路１０
４に入力される。後輪の目標操舵量（又は後輪
操舵角θ_R）は、前記操舵角θ_Fに対し例えば第３図
に示されるようなチヤートに従つて決定される。
この特性は車速Ｖによつて異なり、例えば車速が
減少するに従い折線ａ，ｂ，ｃ，ｄのように特性
が変化する。操舵量が負の場合は前輪操舵方向
と反対方向に操舵することを意味する。演算回路
１０４はこのような後輪操舵量に対応する出力
信号Ｓ３を発生し、この信号Ｓ３は差動増巾器１
０６、及びコンパレータ１０８に入力される。差
動増巾器１０６には後輪の現在の操舵位置l_tを示
すストロークセンサ１１０からの信号Ｓ４が入力
される。差動増巾器１０６は信号Ｓ３，Ｓ４を比
較演算して後輪操舵補正量｜−l_t｜の内容を表
わすレベル信号Ｓ５を発生する。信号Ｓ５はコン
パレータ１１２に入力される。コンパレータ１１
２には三角発生回路１１４からの三角波信号Ｓ６
も入力される。コンパレータ１１２はレベル信号
Ｓ５と三角波信号Ｓ６を比較し信号Ｓ５が大きい
ときはハイレベルの信号Ｓ６が大きいときはロー
レベルのパルス信号Ｓ７を発生する。このパルス
信号Ｓ７のパルス巾は信号Ｓ５の大きさによつて
異なり、例えば第４図イの線ａで示されるような
比較的小さいレベルの信号Ｓ５が入力された場合
には、第４図ロに示されるような比較的小さいパ
ルス中のパルス信号Ｓ７が発生し、第４図イの線
ｂのような比較的大きいレベルの信号Ｓ５が入力
された場合には、第４図ハで示されるような比較
的大きいパルス巾の信号Ｓ７が発生する。このパ
ルス信号Ｓ７はNPN型トランジスタ１１６のベ
ースに入力される。トランジスタ１１６のベース
にハイレベルの信号Ｓ７が入るとトランジスタは
導通し、パイロツトモータ８６が回転する。パイ
ロツトモータ８６の回転数は供給される電力量、
すなわち信号Ｓ７のパルス巾の大きさに比例す
る。したがつて、パイロツトモータ６４の回転数
は補正量｜−l_t｜の増加に応じて増加し、その
吐出圧力も同様に変化する。また、後輪操舵角比
演算回路１０４からの信号Ｓ３が入力されるコン
パレータ１０８では、信号Ｓ３の正負が判定さ
れ、信号Ｓ３が正のときにはハイレベル、負のと
きには０の信号Ｓ８を出力する。信号Ｓ８がハイ
レベルとのときには、ソレノイド弁７２のソレノ
イド７２ａが励磁され、パイロツトポンプ６４の
吐出ライン７０とライン７４，７６との接続を切
替え、切替弁５２のスプール５２ｅの移動方向を
逆転させる。

なお、メインモータ５８はコントローラ６２か
らの信号を受けて作動し、メインポンプ４８を駆
動して常時一定の油圧を発生する。

以上の構造の４輪操舵装置の作動について説明
すれば、運転操作において運転者がステアリング
ホイール１４を操作して前輪を操舵して一定の操
舵角を前輪に与えると、コントローラ６２は前輪
操舵角θ_Fと、車速Ｖから、第３図に示すチヤート
に従い後輪操舵量（角θ_R）を演算し、さらにこ
の操舵量と現在の後輪操舵位置l_tとから後輪操
舵補正量｜−l_t｜の大きさに相当する信号をパ
イロツトモータ８６に与える。パイロツトモータ
８６は補正量に応じた回転数で作動し、パイロツ
トポンプ６４を駆動して補正量｜−l_t｜の増加
に応じて増加する油圧を発生する。この油圧は切
替弁５２の圧力室５２ｆ，５２ｇの一方に与えら
れ、スプール５２ｅを移動させる。このため、メ
インポンプ６４の油圧がパワーシリンダ３４に与
えられ、パワーシリンダ３４は油圧の大きさによ
り｜−l_t｜だけ後輪をストロークさせる。この
場合、切替弁５２のスプール５２ｅの位置により
油圧ラインの通路断面積が変化するので、それに
よつて、後輪操舵の力が変化し、したがつて操舵
応答性が変化する。スプール５２ｅの位置及び移
動方向はパイロツトポンプ６４に発生する油圧、
前輪パワーステアリング装置のアシスト力に対応
する油圧、及びソレノイド弁７２の作動によつて
決まる。操舵に対する路面からの抵抗が増大する
と、パワーステアリング装置のアシスト力が強ま
り、その油圧が増大するので、調圧弁８２のスプ
ール８２ａは図において、右方に動かされ、バイ
パスライン８０の通路面積が小さくなる。したが
つて、圧油のバイパス量が減少し、パイロツトポ
ンプから切替弁５２の圧力室５２ｂ、又は５２ｃ
に与えられる圧力は増大する。すなわち第５図に
示されるようにパワーステアリング装置の油圧が
増大するに従い、切替弁５２の圧力室５２ｆ，５
２ｇに与えられる圧力は線ａ，ｂ，ｃのように増
大する。これによつて、切替弁５２のスプール５
２ａの位置が変化し、パワーシリンダ３４の圧力
室に生ずる圧力も、第６図の線ａ，ｂ，ｃで示す
ように、変化する。これにより、路面抵抗の変化
に応じて後輪の操舵力を変化させ、操舵応答性を
変化させて、操舵の安定を確保することができ
る。

第７図ないし第９図には本発明の他の実施例が
示されている。本例においては、パワーステアリ
ング装置の油圧で作動する調圧弁を設ける代りに
パワーステアリング装置の油圧を検出してコント
ローラ６２に信号を送る圧力センサ１２０が設け
られる。コントローラ６２内ではこの圧力センサ
１２０からの信号Ｓ９は反転増巾器１２２に与え
られ、反転増巾器１２２はこの信号Ｓ９を反転し
て信号Ｓ１０を出力する。この反転信号Ｓ１０は
三角波信号Ｓ６に加算されてコンパレータ１１２
に入力される。三角波信号Ｓ６は加算されること
により、その大きさが変化する。パワーステアリ
ング装置の油圧が低いときには、第９図イの線ａ
で示すように比較的高いレベルの三角波となり、
パワーステアリング装置の油圧が大きいときは、
上記の三角波ａを図において下方に平行移動した
線ｂで示されるような低いレベルの三角波とな
る。今後輪操舵補正量｜−l_t｜を示す信号Ｓ５
が第９図イの線ｃで示される場合において、パワ
ーステアリング装置の油圧が小さいときすなわ
ち、三角波が第９図イの線ａで示されるときに
は、コンパレータ１１２は第９図ロに示されるよ
うな比較パルス巾の小さな信号Ｓ７を出力し、パ
ワーステアリング装置の油圧が大きいときは第９
図ハに示されるような比較的パルス巾の大きな信
号Ｓ７を出力する。従つて、パワーステアリング
装置の油圧の変化に応じたパイロツトモータ８６
の回転数の補正が行なわれ、前例と同様の効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１は本発明に従う４輪操舵装置の１実施例の
油圧回路図、第２図は第１図の実施例におけるコ
ントローラに含まれるソレノイド弁とパイロツト
モータの制御回路図、第３図は前輪操舵角と後輪
操舵角（量）の関係を示すグラフ、第４図イ，
ロ，ハはコンパレータ１１２の入力、出力関係を
示すグラフ、第５図は後輪操舵補正量（−l_t）
と切替弁５２における圧力との関係を示すグラ
フ、第６図は後輪操舵補正量（−l_t）とパワー
シリンダ内の油圧との関係を示すグラフ、第７図
は他の実施例における第１図と同様の図、第８図
は、第７図の実施例の第２図と同様の図、第９図
は第７図の実施例における第４図と同様の図であ
る。符号の説明、１０……前輪、１２……後輪、１
４……ステアリングホイール、１８……ピニオ
ン、２０……フツク軸、２６……油圧ポンプ、３
０，３４……パワーシリンダ、４８……メインポ
ンプ、５２……切替弁、５８……メインモータ、
６０……バツテリ、６２……コントローラ、６４
……パイロツトポンプ、７２……ソレノイド弁、
８２……調圧弁、８６……パイロツトモータ、１
００……操舵角センサ、１０２……車速センサ、
１１０……ストロークセンサ、１２０……圧力セ
ンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１前輪の操舵にアシスト力を発生させるパワー
ステアリング装置を有した前輪操舵装置と、前輪
操舵装置と機械的に独立し圧油の供給を受けて後
輪のタイロツドをストロークさせるパワーシリン
ダを有した後輪操舵装置と、前輪の操舵角に対す
る後輪操舵角比が前記前輪のパワーステアリング
装置の作動油圧以外の車両走行条件に応じて変化
するように前記パワーシリンダへの圧油の供給を
制御する第１制御手段と、前記パワーステアリン
グ装置の作動油圧を検出し、この作動油圧に応じ
て、前記第１制御手段によるパワーシリンダへの
供給油圧を補正する第２制御手段とを備えたこと
を特徴とする。