JPH0567471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の後輪操舵装置の改良に関する。

（従来技術とその問題点） 近年、前輪とともに後輪を操舵する車両の４輪
操舵装置は、車両の走行特性を大きく変え得るも
のとして注目されており、基本的には、低車速時
や大舵角時に前後輪の転舵比を逆位相に制御し、
ステアリング特性をオーバーステア特性にして車
両の回頭性を高める一方、高車速時あるいは小舵
角時には、転舵比を同位相に保ち、ステアリング
特性をアンダステア特性にして車両の走行安定性
を確保するようにしたものである。

そして、この４輪操舵装置の一例として、例え
ば実開昭61−57082号公報等に開示されるように、
前輪の転舵をアシストするパワーステアリング機
構における油圧ポンプ（エンジンにより駆動され
る）からの作動油を、後輪を転舵する後輪転舵機
構のリヤパワーシリンダに供給して、該油圧ポン
プにより実質的に後輪を転舵するようにしたもの
が知られている（従来技術１）。

また、例えば特開昭61−77570号公報等に開示
されるように、電気系のフエールセーフのため
に、後輪転舵機構のリヤパワーシリンダにセンタ
リングバネが設けられ、フエール時に、後輪に供
給される油圧をドレーンさせて、後輪をセンタリ
ングバネで中立位置に復帰させるためのソレノイ
ドバルブが設けられたものも知られている（従来
技術２）。

ところで、上記各従来技術１〜２を組合わせた
ような４輪操舵装置においては、エンジンをオフ
したと同時にソレノイドバルブが開作動されて油
圧がドレーンされるが、エンジンをオフした直後
は、油圧ポンプは慣性で回転し、油圧が圧送され
ているので、急激な油圧開放となり、油圧が配管
をたたいて“ドーン”という衝撃音が発生すると
いう問題があつた。

（発明の目的） 本発明は上記問題を解決するためになされたも
ので、特にエンジンをオフした直後の急激な油圧
開放に伴う不快な衝撃音を有効に抑制することを
目的とするものである。

（発明の構成） このため本発明は、エンジンにより駆動される
ポンプからの吐出油圧で後輪を操舵するととも
に、該後輪を中立位置に復帰させるセンタリング
バネが設けられた後輪操舵装置において、上記後
輪に供給される油圧を開時にドレーン可能なソレ
ノイドバルブと、該ソレノイドバルブをエンジン
オフ信号により開作動させる制御手段と、エンジ
ンオフ信号に伴なうソレノイドバルブの開作動に
よつて生ずる油圧の降下を遅延させるデイレイ手
段とが設けられていることを特徴とするものであ
る。

（発明の作用・効果） 本発明によれば、後輪操舵装置において、フエ
ール時に油圧をドレーンさせるソレノイドバルブ
のエンジンオフ時の開作動に伴なう油圧の降下を
遅延させるようにしたものであるから、急激な油
圧開放がなくなり、不快な衝撃音の発生が抑制さ
れるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図において、１Ｌ〜２Ｒは４輪操舵式車両
の４つの車輪であつて、左右の前輪１Ｌ，１Ｒは
前輪転舵機構３により、また左右の後輪２Ｌ，２
Ｒは後輪転舵機構２１によりそれぞれ連係されて
いる。

上記前輪転舵機構３は、左右一対のナツクルア
ーム４Ｌ，４Ｒおよびタイロツド５Ｌ，５Ｒと、
該左右のタイロツド５Ｌ，５Ｒ同士を連結するリ
レーロツド６とを備えてなる。また、この前輪転
舵機構３にはステアリングホイール１０が連係さ
れている。すなわち、上記リレーロツド６にはラ
ツク８が形成されている一方、上端にステアリン
グホイール１０を連結せしめたステアリングシヤ
フト１１の下端には上記ラツク８と噛み合うピニ
オン９が取り付けられており、ステアリングホイ
ール１０の操作に応じて左右の前輪１Ｌ，１Ｒを
転舵するようになされている。

また、上記前輪転舵機構３は油圧式のフロント
パワーステアリング機構１２を備えている。該フ
ロントパワーステアリング機構１２は、車体に固
定されかつ上記リレーロツド６をピストンロツド
とするパワーシリンダ１３を有し、該パワーシリ
ンダ１３内に上記リレーロツド６に一体的に取り
付けたピストン１３ａによつて２つの油圧室１３
ｂ，１３ｃに区画形成され、この油圧室１３ｂ，
１３ｃはそれぞれ油圧配管１４，１５を介してス
テアリングシヤフト１１に設けたコントロールバ
ルブ１６に接続されている。また、該コントロー
ルバルブ１６にはリザーブタンク１７に至る油供
給管１８および油排出管１９の２本の配管が接続
され、上記油供給管１８には車載エンジンＥによ
り駆動される油圧ポンプ２０が配設されている。
上記コントロールバルブ１６は、公知のロータリ
バルブ式のもので構成されていて、上記ステアリ
ングシヤフト１１に一体的に取り付けられた筒状
のバルブケーシング１６ａと、該バルブケーシン
グ１６ａ内に嵌装された図示しないロータリバル
ブとを備えてなり、ロータリバルブのバルブケー
シング１６ａに対する相対回動に応じてパワーシ
リンダ１３の一方の油圧室１３ｂ，１３ｃに油圧
ポンプ２０からの作動油を供給してリレーロツド
６に対する駆動力をアシストするものである。

一方、上記後輪転舵機構２１は上記前輪転舵機
構３と同様に、左右のナツクルアーム２２Ｌ，２
２Ｒおよびタイロツド２３Ｌ，２３Ｒと、該タイ
ロツド２３Ｌ，２３Ｒ同士を連結するリレーロツ
ド２４とを有し、さらに上記フロントパワーステ
アリング機構１２と同様の油圧式リヤパワーステ
アリング機構２５を備えている。該リヤパワース
テアリング機構２５は、車体に固定されかつ上記
リレーロツド２４をピストンロツドとするパワー
シリンダ２６を備え、該パワーシリンダ２６内は
上記リレーロツド２４に一体的に設けたピストン
２６ａによつて２つの油圧室２６ｂ，２６ｃに区
画形成され、このシリンダ２６内の油圧室２６
ｂ，２６ｃはそれぞれ油圧通路２７，２８を介し
てコントロールバルブ２９に接続されている。ま
た、このコントロールバルブ２９には上記フロン
トパワーステアリング機構用の油圧ポンプ２０お
よびリザーブタンク１７に至る油供給管３０およ
び油排出管３１の２本の配管が接続されている。
上記コントロールバルブ２９は、公知のスプール
バルブ式のもので構成されていて、上記リレーロ
ツド２４に連結部材３２を介して一体的に取り付
けられた筒状のバルブケーシング２９ａと、該バ
ルブケーシング２９ａ内に嵌装されたスプールバ
ルブ２９ｂとを備えてなり、スプールバルブ２９
ｂの移動に応じてパワーシリンダ２６の一方の油
圧室２６ｂ，２６ｃに油圧ポンプ２０からの作動
油を供給してリレーロツド２４に対する駆動力を
アシストするものである。上記シリンダ２６内に
は上記リレーロツド２４をニユートラル位置（後
輪２Ｌ，２Ｒの転舵角θRが零となる位置）に付
勢するセンタリングバネ２６ｄが設けられてい
る。このセンタリングバネ２６ｄは、フエール時
に油圧をカツトしたとき、走行安全性を確保する
ために、後輪２Ｌ，２Ｒを、転舵角θRが零とな
る中立位置に自動復帰させるためのものである。

上記前輪転舵機構３のリレーロツド６には上記
ラツク８の他にラツク３６が形成され、該ラツク
３６には車体前後方向に延びる回転軸３７の前端
に取り付けたピストン３８が噛み合わされ、上記
回転軸３７の後端は転舵比制御機構３９を介して
上記後輪転舵機構２１に連係されている。

上記転舵比制御機構３９は、第２図に詳示する
ように、車体に対し車幅方向に移動軸線l₁上を摺
動自在に保持されたコントロールロツド４０を有
し、該コントロールロツド４０の一端は上記コン
トロールバルブ２９のスプールバルブ２９ｂに一
体に連結されている。また、転舵比制御機構３９
は、基端部がＵ字状ホルダ４１に支持ピン４２を
介して揺動自在に支承された揺動アーム４３を備
え、上記ホルダ４１は車体に固定したケーシング
（図示せず）に上記コントロールロツド４０の移
動軸線l₁と直交する回動軸線l₂を持つ支持軸４４
を介して回動自在に支持されている。上記揺動ア
ーム４３の支持ピン４２は上記両軸線l₁，l₂の交
差部に位置して回動軸線l₂と直交する方向に延び
ており、ホルダ４１を支持軸４４（回動軸線l₂）
回りに回動させることにより、その先端の支持ピ
ン４２とコントロールロツド４０との移動軸線l₁
とのなす傾斜角、つまり支持ピン４２を中心とす
る揺動アーム４３の揺動軌跡面が移動軸線l₁と直
交する面（以下、基準面という）に対してなす傾
斜角を変化させるようになされている。

また、上記揺動アーム４３の先端部にはボール
ジヨイント４５を介してコネクテイングロツド４
６の一端部が連結され、該コネクテイングロツド
４６の他端部はボールジヨイント４７を介して上
記コントロールロツド４０の他端部に連結されて
おり、揺動アーム４３先端部の第２図左右方向の
変位に応じてコントロールロツド４０を左右方向
に変位されるようになされている。

上記コネクテイングロツド４６は、そのボール
ジヨイント４５に近い部位において回転付与アー
ム４８にボールジヨイント４９を介して揺動可能
に支持されている。この回転付与アーム４８は、
上記移動軸線l₁上に支持軸５０を介して回動自在
に支持した大径の傘歯車５１と一体に設けられ、
該傘歯車５１には上記回転軸３７の後輪に取り付
けた傘歯車５２が噛合されており、ステアリング
ホイール１０の回動を回転付与アーム４８に伝達
するようになされている。このため、ステアリン
グホイール１０の回転角に応じた量だけ回転付与
アーム４８およびコネクテイングロツド４６が移
動軸線l₁回りに回動し、それに伴つて揺動アーム
４３が支持ピン４２を中心にして揺動された場
合、ピン４２の軸線がコントロールロツド４０の
移動軸線l₁と一致しているときには、揺動アーム
４３先端のボールジヨイント４５は上記基準面を
揺動するのみで、コントロールロツド４０は静止
保持されるが、ピン４２の軸線が移動軸線l₁に対
し傾斜して揺動アーム４３の揺動軌跡面が基準面
からずれていると、このピン４２を中心にした揺
動アーム４３の揺動に伴つてボールジヨイント４
５が第２図の左右方向に変位して、この変位はコ
ネクテイングロツド４６を介してコントロールロ
ツド４０に伝達されて、該コントロールロツド４
０が移動軸線l₁に沿つて移動して、コントロール
バルブ２９のスプールバルブ２９ｂを作動させる
ように構成されている。すなわち、支持ピン４２
の軸線を中心として揺動アーム４３の揺動角が同
じであつても、コントロールロツド４０の左右方
向の変位はピン４２の傾斜角つまりホルダ４１の
回動角の変化に伴つて変化する。

そして、上記支持ピン４２の移動軸線l₁に対す
る傾斜角すなわちホルダ４１の基準面に対する傾
斜角を変化させるために、ホルダ４１の支持軸４
４にはウオームホイールとしてのセクタギヤ５３
が取り付けられ、このセクタギヤ５３には回転軸
５４上のウオームギヤ５５が噛合されている。ま
た、上記回転軸５４には傘歯車５６が取り付けら
れ、この傘歯車５６にはアクチユエータとしての
ステツピングモータ５８の出力軸５８ａ上に取り
付けた傘歯車５７が噛合されており、ステツピン
グモータ５８を作動させてセクタギヤ５３を回動
させることにより、ホルダ４１の基準面に対する
傾斜角を変更して後輪２Ｌ，２Ｒの転舵角θRつ
まり前後輪１Ｌ，２Ｌ，１Ｒ，２Ｒの転舵比（後
輪転舵θR／前輪転舵角θF）を制御し、例えばセ
クタギヤ５３を、その中心線がウオームギヤ５５
の回転軸５４の中心線と直角になる中立位置（こ
のとき、上記揺動アーム４３先端部のボールジヨ
イント４５は基準面上を回動し、後輪２Ｌ，２Ｒ
の転舵角θRはθR＝０になる）から一方向に回動
させたときには、前後輪１Ｌ，２Ｌの転舵比を後
輪２Ｌ，２Ｒが前輪１Ｌ，１Ｒと逆方向に向く逆
位相に制御する一方、反対に他方向に回動させた
ときには、転舵比を後輪２Ｌ，２Ｒが前輪１Ｌ，
１Ｒと同じ方向に向く同位相に制御するように構
成させている。

尚、上記ホルダ４１の支持軸４４には、上記ス
テツピングモータ５８により制御された実際の転
舵比を上記セクタギヤ５３の回動角に基づいて検
出するポテンシヨメータよりなる転舵比センサ１
０１が設けられている。また、上記ホルダ４１を
支持するケーシングには、上記セクタギヤ５３の
左右両側方にセクタギヤ５３の回動範囲を規制す
るピンよりなる逆位相側および同位相側のストツ
パ部材５９，６０が取り付けられ、セクタギヤ５
３が上記逆位相側のストツパ部材５９に当接した
ときのステツピングモータ５８の制御位置をその
初期位置とするようになされている。また、第２
図中、６１は後輪転舵機構２１におけるリレーロ
ツド２４の最大移動範囲を規制するロツドストツ
パである。

上記ステツピングモータ５８は、マイクロコン
ピユータを内蔵したコントロールユニツト１００
からの出力によつて作動制御されるように構成さ
れ、このコントロールユニツト１００には車両の
走行速度Ｖ（車速）を検出する車速センサ１０２
および上記転舵比センサ１０１からの各検出信号
が入力されており、このコントロールユニツト１
００のマイクロコンピユータにおける信号処理機
能により、上記後輪転舵機構３９を作動制御して
前後輪１Ｌ，２Ｌの転舵比を所定の転舵比特性に
基づいて決定された目標転舵比に制御するように
した転舵比制御手段が構成される。

尚、上記転舵比特性は、第３図および第４図に
示すように、車速Ｖに応じて前後輪１Ｌ，２Ｌの
転舵比が変化し、車速Ｖが低い場合には、車両の
回頭性を良好にするために、後輪２Ｌ，２Ｒが前
輪１Ｌ，１Ｒに対して逆方向につまり逆位相で転
舵されて、転舵比が負となる一方、車速Ｖが所定
値に達したときには、転舵比が零になり、前輪１
Ｌ，１Ｒの転舵に関係なく後輪２Ｌ，２Ｒの舵角
θRがθR＝０に保たれて車両が通常の２輪操舵状
態になる。さらに高速走行の場合には、コーナリ
ング時の後輪２Ｌ，２Ｒのグリツプ力を向上させ
て走行安定性を高めるために、後輪２Ｌ，２Ｒが
前輪１Ｌ，１Ｒと同方向につまり同位相に転舵さ
れて、転舵比が正となるように設定されている。
そして、この転舵比特性に対し車速センサ１０２
で検出された車速Ｖを照合することにより、該車
速Ｖに対応する目標転舵比を決定する。第３図は
車速変化時におけるハンドル舵角（ステアリング
ホイール１０の回動角）に対する後輪舵角の特性
を、第４図は所定ハンドル舵角時における車速に
対する転舵比特性をそれぞれ示している。

上記後輪側の油供給管３０と油排出管３１との
間には、開時に、油供給管３０の油圧を油排出管
３１にバイパス（ドレーン）させるソレノイドバ
ルブ６７が設けられ、該ソレノイドバルブ６７は
上記コントロールユニツト１００の出力信号で開
閉制御される。

上記コントロールユニツト１００は、エンジン
オフ時及び電気系のフエール時に、上記ソレノイ
ドバルブ６７を開作動させる信号を出力するよう
になつている。

また、コントロールユニツト１００に対して
は、エンジンオフ時に、上記ソレノイドバルブ６
７の開作動を所定時間（数秒）だけ遅延させるタ
イマー６８が設けられている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

先ず、使用停止状態にある車両を運転すべく、
そのイグニツシヨンキースイツチをON操作する
と、それに伴つてステツピングモータ５８の制御
初期位置が位置決めされる。この後、車両が走行
状態に移行すると、そのときの車速Ｖが車速セン
サ１０２により検出されて該車速センサ１０２か
らコントロールユニツト１００に検出信号が出力
され、このコントロールユニツト１００において
転舵比特性との比較照合により車速Ｖに応じた目
標転舵比が算出され、この目標転舵比に対応した
パルス信号がステツングモータ５８に出力されて
モータ５８が駆動される。このモータ５８の駆動
によりセクタギヤ５３が回動して該セクタギヤ５
３に連結している揺動アーム４３の揺動軌跡面が
基準面に対し傾斜変更され、この変更によりステ
アリングホイール１０の操作つまり前輪１Ｌ，１
Ｒの転舵に連動して移動軸線l₁回りに回動するコ
ネクテイングロツド４６の動きに対するコントロ
ールロツド４０の移動方向および移動距離が変化
し、このコントロールロツド４０の移動に応じて
後輪２Ｌ，２Ｒが前輪１Ｌ，１Ｒに対し上記算出
された目標転舵比になるように転舵され、このこ
とにより、車両の４輪１Ｌ〜２Ｒが低車速時には
転舵比が逆位相に、高車速時には転舵比が同位相
にそれぞれなるように制御される。そして、上記
前輪１Ｌ，１Ｒの転舵は、油圧ポンプ２０から供
給された作動油により作動するフロントパワース
テアリング機構１２のパワーシリンダ１３によ
り、また後輪２Ｌ，２Ｒの転舵は同様に油圧ポン
プ２０からの作動油により作動するリヤパワース
テアリング機構２５のパワーシリンダ２６により
それぞれアシストされる。

一方、電気系のフエール時に、それがコントロ
ールユニツト１００で検出されると、フエール信
号がソレノイドバルブ６７に入力され、該ソレノ
イドバルブ６７が開作動され、油供給管３０の油
圧が油排出管３１にドレーンされることにより、
センタリングバネ２６ｄが作用して後輪２Ｌ，２
Ｒが、転舵角θRが零となる中立位置に復帰され
るようになり、安全に走行できる。

次に、エンジンオフ時には、エンジンをオフし
た直後は、油圧ポンプ２０は慣性で回転している
ので、油圧が油供給管３０に作用しており、この
ときソレノイドバネ６７を開作動させると、急激
な油圧開放で衝撃音が発生する（第６図ａ参照）。

そこで、エンジンオフ時は、タイマー６８で所
定時間の遅延後、具体的には油圧ポンプ２０の回
転が停止した後にエンジンオフ信号をソレノイド
バルブ６７に入力して開作動させ、油供給管３０
の油圧を油排出管３１にドレーンさせる（第６図
ｂ参照）。

これにより、油供給管３０内の油圧が低下した
後にソレノイドバルブ６７が開作動させることに
なるので、急激な油圧開放がなくなり、油圧が油
排出管３１をたたいて衝撃音が発生するのが抑制
されることになる。

上記実施例は、ソレノイドバルブ６７の開作動
を遅延させる手段としてタイマー６８を用いた
が、タイマー６８に代えて第５図ａに示すよう
に、ソレノイドバルブ６７の供給側の配管にオリ
フイス６９を設け、あるいは第５図ｂに示すよう
に、ソレノイドバルブ６７の排出側の配管にダン
パー７０を設けたものであつてもよい。この場合
には第６図ｃに示すような特性となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４輪操舵装置の全体構成
を概略的に示す平面図、第２図は後輪転舵機構を
斜視状態で示すスケルトン図、第３図は車速変化
時におけるハンドル舵角に対する後輪舵角の特性
を例示する特性図、第４図は所定ハンドル舵角時
における車速に対する転舵比特性を示す特性図、
第５図ａ及び第５図ｂは第１図の変形例を示す要
部平面図、第６図ａ〜第６図ｃはエンジンオフタ
イミングと衝撃音との関係をそれぞれ示すグラフ
である。 １Ｌ，１Ｒ……前輪、２Ｌ，２Ｒ……後輪、３
……前輪転舵機構、１０……ステアリングホイー
ル、１２……フロントパワーステアリング機構、
１３……パワーシリンダ、２１……後輪転舵機
構、２５……リヤパワーステアリング機構、２６
……パワーシリンダ、２６ｄ……センタリングバ
ネ、３９……転舵比制御機構、６７……ソレノイ
ドバルブ、６８……タイマー、６９……オリフイ
ス、７０……ダンパー、１００……コントロール
ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンにより駆動されるポンプからの吐出
   油圧で後輪を操舵するとともに、該後輪を中立位
   置に復帰させるセンタリングバネが設けられた後
   輪操舵装置において、 上記後輪に供給される油圧を開時にドレーン可
   能なソレノイドバルブと、該ソレノイドバルブを
   エンジンオフ信号により開作動させる制御手段
   と、エンジンオフ信号に伴なうソレノイドバルブ
   の開作動によつて生じる油圧の降下を遅延させる
   デイレイ手段とが設けられていることを特徴とす
   る車両の後輪操舵装置。