JPH0242713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両に使用されるパワー・ステア
リング、特に、リンケージ型パワー・ステアリン
グに関する。

この種のリンケージ型パワー・ステアリング
は、通常、ドラツク・リングを介してナツクル・
アームに連結されるリンク・レバーと、ピツトマ
ン・アームおよびアニユアル・ステアリング・ギ
ヤ・ボツクスを介してステアリング・ホイールに
連結されるコンペンゼーテイング・ロツドとの間
に配置されてきているので、それらの連結部分や
そのステアリング・ギヤ・ボツクスにおけるがた
つき、所謂、遊びによつて動作遅れを生じる傾向
にあり、また、使用による摩耗によつて、その遊
びが増大され、その結果、その動作遅れが大きく
なり、ステアリング・ホイールの操作感覚が変化
され、ステアリング・ホイールの操作速度に応じ
て、実際に操舵されるナツクル・アームを適正な
速度で操舵することが次第に困難になり、さらに
は、車両の走行時、外乱によつて進路が乱れる傾
向にある。

この発明の目的は、ステアリングにおける遊び
の増加を補正し、ステアリング・ホイールの切り
遅れ、すなわち、ステアリングの動作遅れを防止
し、操作感覚の変化を少なくし、また、外乱によ
る進路の乱れを自動的に修正し、そのようにし
て、ステアリングの静特性、動特性、過渡特性、
および安定性を向上し、操舵による疲労を軽減
し、より安全な走行を可能にするところの車両に
使用されるパワー・ステアリングの提供にある。

それらを課題として、この発明の車両に使用さ
れるパワー・ステアリングは、オイル・ポンプ、
フロー・コントロール・バルブ、コントロール・
バルブ、およびパワー・シリンダを含み、操舵す
るものにして、そのコントロール・バルブがコン
トロール・バルブ・スプールの内側に反力室を形
成し、かつ、そのコントロール・バルブ・スプー
ルの外側にスライド・スリーブを往復摺動可能に
嵌め合わせ、反力調整通路がそのコントロール・
バルブの圧力逃しポートをそのオイル・ポンプの
吸込み側に連絡し、反力調整弁がそのコントロー
ル・バルブの反力室の圧力を調節するように、そ
の反力調整通路に配置され、一対の補償圧力室が
その圧力室から区画されて、そのスライド・スリ
ーブの両側に形成され、絞りがそのフロー・コン
トロール・バルブのコントロール・バルブ・ポー
トをそのコントロール・バルブの圧力ポートに連
絡する油圧供給通路に配置され、補償圧力制御通
路が、その絞りの上流側のその油圧供給通路をそ
の補償圧力室に連絡し、補償圧力制御弁が、その
補償圧力室の圧力を調節するように、その補償圧
力制御通路に配置され、そして、コントロール・
ユニツトが、操舵量センサ、車速センサおよびそ
のパワー・シリンダの一対のシリンダ室の圧力を
感知する圧力センサに電気的にそれぞれ接続さ
れ、それらセンサからの信号に応じてその反力調
整弁および補償圧力制御弁を開閉するように、そ
の反力調整弁および補償圧力制御弁への出力電流
を制御する構成にしている。

以下、この発明に係る車両に使用されるパワ
ー・ステアリングの望ましい具体例について、図
面を参照して説明する。

図は、トラツクに適用されるこの発明の車両に
使用されたパワー・ステアリングの具体例１０を
概説的に示している。

そのパワー・ステアリング１０は、前輪を操舵
するために、リンケージ型に具体化されたもの
で、ナツクル・アーム（図示せず）、ドラツク・
リンク（図示せず）、リンク・レバー（図示せ
ず）、ステアリング・ホイール（図示せず）、マニ
ユアル・ステアリング・ギア・ボツクス（図示せ
ず）、ピツトマン・アーム（図示せず）、コンペン
ゼーテイング・ロツド（図示せず）、オイル・ポ
ンプ１１、フロー・コントロール・バルブ１２、
コントロール・バルブ１３、そのリンク・レバー
とそのコンペンゼーテイング・ロツドとの間に配
置されたパワー・シリンダ１４と、反力調整通路
１５と、反力調整弁１６と、一対の補償圧力室１
７，１８と、絞り１９と、補償圧力制御通路２
０，２１，２２と、補償圧力制御弁２３と、それ
ら反力調整弁１６および補償圧力制御弁２３を駆
動制御するコントロール・ユニツト２４と、その
コントロール・ユニツト２４に電気的に接続され
た操舵量センサ２５、車速センサ２６、横加速度
センサ２７、および圧力センサ２８とより構成さ
れている。

オイル・ポンプ１１は、そのトラツクに搭載さ
れた内燃機関（図示せず）によつて駆動されるも
ので、そのパワー・シリンダ１４の油圧回路にお
いて、油圧配管３０に配置され、オイル・リザー
バ２９内の油を吸い上げ、その内燃機関の回転数
にほぼ比例した圧油の吐出量が得られるように構
成されている。

勿論、そのオイル・ポンプ１１は、既存のパワ
ー・ステアリングに使用されるオイル・ポンプと
同様に構成されるのでその構成の説明について
は、省略する。

フロー・コントロール・バルブ１２は、そのパ
ワー・シリンダ１４の油圧回路において、油圧配
管３０，３１に配置されている。

そのフロー・コントロール・バルブ１２はその
オイル・ポンプ１１の吐出側に接続されるポン
プ・ポート３２、コントロール・バルブ１３の圧
力ポート４５側に接続されるコントロール・バル
ブ・ポート３３、および、そのオイル・ポンプ１
１の吸込み側に接続されるサクシヨン・ポート３
４を備えるケーシングと、そのケーシング内に往
復摺動可能に配置されたオイル・リターン・コン
トロール・スプールとを含む構成で、そのポン
プ・ポート３２側に送られる圧油の流量を調整し
て、所定の流量をそのコントロール・バルブ・ポ
ート３３側に送り、また、余剰流量をそのサクシ
ヨン・ポート３４からそのオイル・ポンプ１１の
吸込み側、すなわち、オイル・リザーバ２９側に
戻すようにしている。

勿論、そのフロー・コントロール・バルブ１２
は、既存のパワー・ステアリングに使用されるフ
ロー・コントロール・バルブと同様に構成される
ため、その構成の詳細な説明を省略する。

コントロール・バルブ１３は、スプール型に構
成されて、そのパワー・シリンダ１４に組み込ま
れ、コンペンゼーテイング・ロツド、ピツトマ
ン・アーム、マニユアル・ステアリング・ギア・
ボツクスを介してステアリング・ホイールでバル
ブ操作され、また、そのパワー・シリンダ１４の
油圧回路においては、油圧配管３０，３１に配置
され、オイル・ポンプ１１から吐出され、フロ
ー・コントロール・バルブ１２で流量調節された
圧油をパワー・シリンダ１４に供給し、また、そ
のパワー・シリンダ１４で作業した圧油をそのオ
イル・ポンプ１１の吸込み側、すなわち、リザー
バ２９に戻すもので、バルブ・ボデイ３５、内側
に反力室５４を備えたコントロール・バルブ・ス
プール３６、スプール・シヤツト３７、一対の反
力プランジヤ３８，３９、一対のプランジヤ・ス
トツパ４０、反力スプリング４１、およびスライ
ド・スリーブ４２を含んで構成され、そのバル
ブ・ボデイ３５内において、そのコントロール・
バルブ・スプール３６に協働されてその反力室５
４から区画された一対の補償圧力室１７，１８を
そのスライド・スリーブ４２の両側に形成してい
る。

そのバルブ・ボデイ３５は、そのパワー・シリ
ンダ１４のシリンダ・ボデイに組み込まれるもの
で、所定の内径および長さのスプール・ボア４３
を内部に形成し、さらに、そのスプール・ボア４
３を同心円的に広げるように、すなわち、図示の
ように、そのスプール・ボア４３の内径よりも大
きい内径で、そのスプール・ボア４３の長さより
も短かい長さのスリーブ・ボア４４を内部に形成
している。

また、バルブ・ボデイ３５は、そのスリーブ・
ボア４４に開口された圧力ポート４５、一対のシ
リンダ・ポート４６，４７、一対のタンク・ポー
ト４８，４９、反力ポート５０、および、一対の
補償圧力ポート５１，５２を備え、そのフロー・
コントロール・バルブ１２で流量調節された圧油
をそのパワー・シリンダ１４のシリンダ室７７，
７８に供給するために、その圧力ポート４５をそ
の油圧配管３０の供給側に、また、そのシリン
ダ・ポート４６，４７をその油圧配管３０，３１
のシリンダ側に、さらに、そのタンク・ポート４
８，４９をその油圧配管３１にそれぞれ接続して
いる。

コントロール・バルブ・スプール３６は、内側
に反力室５４を形成するように、両端に開口され
た反力室ボア５３を形成し、そのスプール・ボア
４３に往復摺動可能に配置されている。

また、そのコントロール・バルブ・スプール３
６は反力室ボアア５３の一端に大径プランジヤ・
ボア５５を、その反力室ボア５３の他端に小径プ
ランジヤ・ボア５６をそれぞれ形成し、その圧力
ポート４５にその反力室５４を連絡させる圧力連
通ポート５７と、その反力ポート５０にその反力
室５４を連絡させる反力逃しポート５８とを備え
ている。

さらに、そのコントロール・バルブ・スプール
３６は、その圧力ポート４５をそのシリンダ・ポ
ート４６，４７に切り替え接続するスプール油室
を形成するリング溝５９，６０を備えている。

スプール・シヤフト３７は、一端側をそのコン
トロール・バルブ・スプール３６内に貫通させ、
しかも、そのスプール３６をそのスプール・ボア
４３内に往復摺動させるように、そのスプール３
６の両端に位置され、そのスプール３６を固定す
る一対のスプール・ストツパ６１を備え、他端を
エンペンゼーテイング・ロツドに連結している。

さらに、そのスプール３６の固定構造を詳述す
るならば、そのスプール・シヤフト３７は、それ
らスプール・ストツパ６１間に位置されるよう
に、そのスプール・シヤフト３７の一端側に嵌め
合わせられるスリーブ状スペーサ６２と、そのス
プール・シヤフト３７の一端にねじ結合されるナ
ツト６３とによつて、そのスプール・シヤフト３
７の一端側に固定されるスプール・ストツパ６１
間にそのスプール３６を挟み付け、そのスプール
３６を固定する。

それらスプール・ストツパ６１は、プレート状
に形成されたもので、互いに所定の間隔を置い
て、所定の位置に２個の小穴６４をストツパ面に
開口している。

反力プランジヤ３８，３９は、大径のものと、
小径のものとに形成され、大径の反力プランジヤ
３８は、大径プランジヤ・ボア５５およびスプー
ル・シヤフト３７上のスペーサ６２に往復摺動可
能に嵌め合わせられ、また、小径反力プランジヤ
３９は小径プランジヤ・ボア５６およびスプー
ル・シヤフト３７上のスペーサ６２に往復摺動可
能に嵌め合わせられ、そのコントロール・バル
ブ・スプール３６内に形成された反力室５４を閉
じている。

そのように、反力プランジヤ３８，３９が大径
のものと、小径のものとに設計されるところは、
このパワー・ステアリング１０において、そのパ
ワー・シリンダ１４が縮み動作する際、ドライバ
ーは、操舵が重く感じ、また、そのパワー・シリ
ンダが伸び動作する際、そのドライバーには、操
舵が軟く感じるので、換言するならば、左右の操
作力に差を生じるので、右切りおよび左切りの操
舵力を均等にするにある。

一対のプランジヤ・ストツパ４０は、それぞれ
スプール・ボア４３の両内側端面に突出された２
個のピンからなり、それらピンは、スプール・ス
トツパ６１の小穴６４を貫通し、対応する大径お
よび小径反力プランジヤ３８，３９に先端を突き
当て、そのスプール・ボア４３の内側端面方向へ
のそれら反力プランジヤ３８，３９の動きを規制
し、そのスプール・シヤフト３７の動きに伴な
い、その反力スプリング４１に協働されて、それ
ら反力プランジヤ３８，３９にポンピング動作を
与え、その反力室５４に満された油を圧縮し、そ
のスプール・シヤフト３７に感じる反力に変化を
与える。

その反力スプリング４１は、それら反力プラン
ジヤ３８，３９間において、そのスプール・シヤ
フト３７、すなわち、スペーサ６２のまわりに配
置され、それら反力プランジヤ３８，３９にポン
ピング動作を付与し、また、バルブのためのニユ
ートラル・スプリング、換言するならば、センタ
ーリング・スプリングとして機能している。

スライド・スリーブ４２は、そのバルブ・ボデ
イ３５の圧力ポート４５、一対のシリンダ・ポー
ト４６，４７、一対のタンク・ポート４８，４
９、および反力ポート５０およびそのコントロー
ル・バルブ・スプール３６の圧力連通ポート５７
および反力逃しポート５８に関連された圧力中間
連通ポート６５、一対の中間シリンダ・ポート６
６，６７、一対の中間タンク・ポート６８，６９
および反力中間逃しポート７０を備え、そのコン
トロール・バルブ・スプール３６のまわりに嵌め
合わせられ、そのコントロール・バルブ・スプー
ル３６に案内されて、そのスリーブ・ボア４４内
に往復摺動され、その反力室５４から区画された
一対の補償圧力室１７，１８をそのスリーブ・ボ
ア４４の両側に形成している。

勿論、そのスライド・スリーブ４２は、その補
償圧力室１７，１８にそれぞれ配置されたセンタ
ーリング・スプリング７１，７２によつて、その
スリーブ・ボア４４内で中立位置に復帰可能にさ
れている。

従つて、そのように構成されたスライド・スリ
ーブ４２では、自身が中立位置に保持された状態
で、そのコントロール・バルブ・スプール３６が
何れか一方に摺動される場合にも、また、そのコ
ントロール・バルブ・スプール３６が中立位置に
保持された状態で、自身が何れか一方に摺動され
る場合においても同様にして、圧力ポート４５お
よびタンク・ポート４８，４９がシリンダ・ポー
ト４６，４７に切り替え接続される。

パワー・シリンダ１４は、リンク・レバーにピ
ボツト連結されたシリンダ・ボデイ７３と、その
シリンダ・ボデイ７３のシリンダ・ボア７６内に
一対のシリンダ室７７，７８を形成するように、
そのシリンダ・ボア７６に往復摺動可能に配置さ
れたパワー・ピストン７４と、一端をそのパワ
ー・ピストン７４に固定し、他端をシヤシ側にピ
ボツト連結した操作ロツド７５とよりなり、ポー
ト７９，８０を油圧配管３０，３１に接続し、そ
のコントロール・バルブ１３で制御された圧油に
よつて、駆動される。

反力調整通路１５は、そのコントロール・バル
ブ１３のバルブ・ボデイ３５に形成された反力ポ
ート５０を油圧配管３１に接続する配管からな
り、反力逃しポート５８が反力中間逃しポート７
０を介して、その反力ポート５０に連通される
際、その反力室５４内の圧油をオイル・ポンプ１
１の吸込み側、すなわち、オイル・リザーバ２９
に逃がすが、その逃がす油量は、また、反力調整
弁１６によつて制御される。

その反力調整弁１６は、スプール・チヤンバ
（図示せず）、およびそのスプール・チヤンバに連
絡された一対のポート８２，８３を備えたバル
ブ・ボデイ８１と、そのスプール・チヤンバ内に
往復摺動可能に配置され、その往復摺動に応じ
て、そのスプール・チヤンバ内の通路断面積を変
えるスプール（図示せず）と、そのスプールを駆
動させる電気サーボ・モータ８４とを含み、その
トラツクの走行速度に応じて、そのスプールをそ
のスプール・チヤンバ内に往復摺動させ、そのス
プール・チヤンバ内の通路断面積を変え、そのポ
ート８２，８３間に流れる圧油の流量を調整し、
そのコントロール・バルブ１３の反力室５４内の
圧油によつて発生される反力を変える構成になつ
ている。

さらに、具体的に述べるならば、この反力調整
弁１６では、そのトラツクが低速走行する場合、
その通路断面積を広げ、また、そのトラツクが高
速走行する場合、その通路断面積を狭めるよう
に、そのサーボ・モータ８４がそのスプールを駆
動するか勿論、そのサーボ・モータ８４は、操舵
量センサ２５、車速センサ２６、横加速度センサ
２７、圧力センサ２８の信号に基づくコントロー
ル・ユニツト２４によつて駆動され、制御され
る。

一対の補償圧力室１７，１８は、前述されたよ
うに、そのコントロール・バルブ１３のコントロ
ール・バルブ・スプール３６のまわりに嵌め合わ
せられ、そのコントロール・バルブ・スプール３
６に案内されるスライド・スリーブ４２の両端に
おいて、そのコントロール・バルブ・スプール３
６に協働されて、そのスリーブ・ボア４４に形成
され、ステアリング・ホイールの操舵方向、操舵
速度、操舵量などにそのパワー・シリンダ１４を
追随させ、そのパワー・シリンダ１４の動作遅れ
を回避するように、供給される圧油によつて、そ
のスライド・スリーブ４２を駆動し、そのコント
ロール・バルブ１３の動作を補償する。

絞り１９は、固定絞りで、フロー・コントロー
ル・バルブ１２のコントロール・バルブ・ポート
３３とコントロール・バルブ１３の圧力ポート４
５との間において、油圧配管３０に配置され、後
に詳述される補償圧力制御通路２０，２１，２２
を介してて、補償圧力室１７，１８に比較的高い
圧力の圧油を導入可能にしている。

その補償圧力制御通路２０，２１，２２は、配
管からなり、その絞り１９の上流側の油圧配管３
０を補償圧力室１７，１８にそれぞれ連絡し、そ
の絞り１９の上流側における油圧配管３０を流れ
る圧油の一部をその補償圧力室１７，１８に供給
するもので、その供給される圧油は、後に詳述さ
れる補償圧力制御弁２３によつて制御される。

従つて、その補償圧力制御通路２０はその絞り
１９の上流側における油圧配管３０に一端を、そ
の補償圧力制御弁２３の圧力ポート８９に他端を
それぞれ接続し、また、その補償圧力制御通路２
１，２２は、補償圧力制御弁２３の制御ポート９
０，９１とコントロール・バルブ１３の補償圧力
ポート５１，５２とを接続している。

補償圧力制御弁２３は、スプール型の方向制御
弁で、バルブ・ボデイ８５と、そのバルブ・ボデ
イ８５に形成されたスプール・チヤンバ８６内に
往復摺動されるスプール８７と、そのスプール８
７を駆動する電気サーボ・モータ８８とを含み、
そのスプール８７がそのサーボ・モータ８８によ
つて駆動され、圧力ポート８９を制御ポート９
０，９１間に切り替え、その補償圧力室１７，１
８の圧力を変え、そのコントロール・バルブ１３
のスライド・スリーブ４２を駆動させる。勿論、
そのサーボ・モータ８８は、後に詳述されるコン
トロール・ユニツト２４からの制御電流によつて
駆動される。

そのコントロール・ユニツト２４は、操舵量セ
ンサ２５、車速センサ２６、横加速度センサ２
７、および圧力センサ２８に入力側をそれぞれ電
気的に接続し、また、反力調整弁１６および補償
圧力制御弁２３の電気サーボ・モータ８４，８８
に出力側をそれぞれ電気的に接続し、それらセン
サ２５，２６，２７，２８からの信号に応じて、
それらサーボ・モータ８４，８８への出力信号、
すなわち、出力電流を制御するもので、主とし
て、入力および出力回路、記憶回路、演算回路、
制御回路および電源回路より構成されている。

また、そのコントロール・ユニツト２４は、予
め決定された操舵パターンを記憶し、それらセン
サ２５，２６，２７，２８からの信号を入力し、
その操舵パターンに基づいて、それらサーボ・モ
ータ８４，８８に出力信号を送り、また、それら
センサ２５，２６，２７，２８からの信号を一
度、入力し、例えば、ステアリング・ホイールに
遊びが発生している場合には、その遊びが電気信
号として、その操舵量センサ２５によつて与えら
れるので、その遊びを記憶し、その遊びを考慮し
た上で、次のステアリング操作を予測して、その
補償圧力制御弁２３の電気サーボ・モータ８８に
出力信号を送り、その遊びを少なくするようにし
ている。

操舵量センサ２５は、そのステアリング・ホイ
ール、すなわち、ステアリング・シヤフトの回転
方向、回転速度、および回転角度を検出するもの
で、所定の位置において、そのステアリング・シ
ヤフトに配置されている。

車速センサ２６は、そのトラツクの走行速度を
検出するもので、そのトラツクに搭載されたトラ
ンスミツシヨンの出力軸に配置されている。

横加速度センサ２７は、走行時、そのトラツク
の横方向の加速度を検出し、その加速度を電気信
号に変換するもので、そのトラツクの車体に配置
されている。

圧力センサ２８は、シリンダ側において油圧配
管３０，３１間に接続され、パワー・シリンダ１
４のシリンダ室７７，７８の圧力差を感知し、そ
の圧力差を電気信号に変換するものである。

上述されたその操舵量センサ２５、車速センサ
２６、横加速度センサ２７および圧力センサ２８
は、勿論、そのコントロール・ユニツト２４の入
力回路にそれぞれ電気的に接続され、また、その
コントロール・ユニツト２４の出力回路は、反力
調整弁１６および補償圧力制御弁２３の電気サー
ボ・モータ８４，８８にそれぞれ電気的に接続さ
れている。

従つて、それら反力調整弁１６および補償圧力
制御弁２３は、その操舵量センサ２５、車速セン
サ２６、横加速度センサ２７および圧力センサ２
８からの信号に応じて、そのコントロール・ユニ
ツト２４によつて開閉される。

次に、上述されたパワー・ステアリング１０に
よるトラツクの走行、すなわち、そのトラツクの
走行の際、そのトラツクの前輪の操舵について述
べるに、コントロール・ユニツト２４は、操舵量
センサ２５、車速センサ２６、横加速度センサ２
７および圧センサ２８からの信号をそれぞれ入力
し、反力調整弁１６および補償圧力制御弁２３の
電気サーボ・モータ８４，８８に出力信号を与
え、ステアリング・ホイールの操作に適応可能な
態勢にある。

今、ステアリング・ホイールに遊びが生じてい
るならば、そのコントロール・ユニツト２４は、
操舵量センサ２５、圧力センサ２８からの入力信
号に基づいて、演算し、補償圧力制御弁２３の電
気サーボ・モータ８８への出力信号、すなわち、
出力電流を変え、その補償圧力制御弁２３を駆動
し、その遊びの増加を回避させる。

さらに具体的に述べるならば、、ステアリン
グ・シヤフトのスプライン結合部分にがたつきを
生じ、ステアリング・ホイールに大きな遊びがあ
る場合、そのステアリング・ホイールが回転され
るならば、そのコントロール・ユニツト２４は、
その操舵量センサ２５および圧力センサ２８で検
出され、それら操舵量センサ２５および圧力セン
サ２８からの信号を入力し、その信号に基づいて
演算され、決定された出力信号を補償圧力制御弁
２３の電気サーボ・モータ８８に送る。

そのように、出力信号すなわち、出力電流がそ
のコントロール・ユニツト２４から電気サーボ・
モータ８８に流れると、その補償圧力制御弁２３
において、スプール８７がその電気サーボ・モー
タ８８によつて摺動され、その結果、油圧配管３
０を流れる絞り１９の上流側の圧油がその補償圧
力室１７，１８の何れか一方に供給される。勿
論、その補償圧力室１７，１８の何れか一方の選
択および圧油の量は、その操舵量センサ２５から
の信号、すなわち、ステアリング・シヤフトの回
転速度、回転方向、および回転角度に応じて決定
される。

例えば、そのステアリング・ホイールが右回り
に回転されると、そのコントロール・ユニツト２
４がその操舵量センサ２５からの信号を入力し、
さらに、その電気サーボ・モータ８８に出力信号
を送ることにより、その補償圧力制御弁２３のス
プール８７が図において左側に摺動される。

そのスプール８７がそのように摺動されるなら
ば、その補償圧力制御弁２３の圧力ポート８９が
制御ポート９１に連絡され、オイル・ポンプ１１
からフロー・コントロール・バルブ１２を経由し
て絞り１９の上流側に送られた圧油が、補償圧力
制御通路２０，２２を介して、補償圧力室１８に
供給される。

その補償圧力室１８に圧油が供給されると、ス
ライド・スリーブ４２が図において右側に摺動さ
れ、そのように、スライド・スリーブ４２が動か
されるならば、圧力ポートおよび圧力中間連通ポ
ート４５，６５がリング溝５９を介してシリン
ダ・ポート４６に連絡され、フロー・コントロー
ル・バルブ１２を経てオイル・ポンプ１１から供
給される圧油は、パワー・シリンダ１４の右側の
シリンダ室７７に流れ、パワー・ピストン７４は
図において、左側に摺動され、そのパワー・シリ
ンダ１４は伸び動作される。

従つて、そのように、このパワー・ステアリン
グ１０において、ステアリング・ホイールの操舵
をコントロール・バルブ１３のコントロール・バ
ルブ・スプール３６に伝達するところのステアリ
ング・シヤフト、マニユアル・ギア・ボツクス、
ピツトマン・アーム、およびコンペンゼーテイン
グ・ロツドを含む機構に、例えば、前述のよう
に、スプライン・シヤフトのスプライン結合部分
にがたつきが生じ、ステアリング・ホイールに大
きな遊びがある場合にも、そのステアリング・ホ
イールが回転されれば、その遊びの範囲内におい
ても、前述のように、そのパワー・シリンダ１４
はステアリング・ホイールの切り遅れを回避し、
所謂、動作遅れを回避するよう、適正に動作さ
れ、前輪を操舵する。

勿論、そのような動作を可能にするために、そ
のコントロール・ユニツト２４は、その操舵量セ
ンサ２５および圧力センサ２８からの信号を入力
し、その補償圧力制御弁２３の電気サーボ・モー
タ８８に出力信号を送り、その補償圧力制御弁２
３をバルブ切替え動作し、ステアリング・ホイー
ルの操舵量と、パワー・ステアリング１４内の圧
力との関係が所定の関係に保ち、そのステアリン
グ・ホイールの遊びの増加を回避させる。

さらに、このコントロール・ユニツト２４は、
一度その遊びを記憶すると、その遊びを考慮した
上で、次の操舵の遊びを予測して、その補償圧力
制御弁２３への出力電流を変え、そのような動作
を繰り返し、その遊びの増加を事前に回避するよ
う動作する。

また、そのステアリング・ホイールが上述と逆
方向に回転されるならば、上述とは、実質的に逆
の動作が行なわれ、そのスライド・スリーブ４２
が図において、左側に摺動され、それに伴なつ
て、そのパワー・シリンダ１４は、パワー・ピス
トン７４が図において、右側に摺動されるところ
の縮み動作を行ない、前述とは逆方向に前輪を操
舵する。

次には、そのステアリング・ホイールが操作さ
れる際、前輪に切り遅れが生じている場合、その
コントロール・ユニツト２４はその操舵量センサ
２５で検出されたそのステアリング・ホイールの
操作速度を入力し、記憶された操舵パターンと比
較演算し、出力信号としての出力電流をその補償
圧力制御弁２３の電気サーボ・モータ８８に流
す。

すなわち、前述の遊びの場合と同様に、補償圧
力制御弁２３によつて圧油が油圧配管３０の絞り
１９の上流側から補償圧力室１７，１８の何れか
一方に供給され、スライド・スリーブ４２が図に
おいて左右の何れか一方に摺動され、そのスライ
ド・スリーブ４２の動きに伴なわれて、パワー・
シリンダ１４が駆動される。

その際、そのコントロール・ユニツト２４は、
その切り遅れの度合いを記憶し、その切り遅れを
考慮した上で、その操舵の切り遅れを予測し、そ
の切り遅れが少なくなるように、その操舵量セン
サ２５で検出された入力信号に基づいて比較演算
された出力信号をその電気サーボ・モータ８８に
送り、その補償圧力制御弁２３を切替え動作させ
る。

その結果、そのステアリング・ホイールの操作
に対するその前輪の切り遅れが防止され、その切
り遅れに関するそのステアリング・ホイールの操
作感覚の変化が防止される。

次に、そのトラツクが走行時、外乱、すなわ
ち、横転させる方向の大きな外力がそのトラツク
に作用し、そのように横加速度が発生されている
ならば、その外乱、すなわち、横方向外力によつ
て、前輪が操舵され、その結果、そのパワー・シ
リンダ１４のシリンダ室７７，７８間には圧力差
が生じる。

すなわち、そのステアリング・ホイールが操作
されていない状態で、大きな横加速度が発生し、
また、そのシリンダ室７７，７８間に圧力差が生
じると、そのコントロール・ユニツト２４は、そ
の操舵量センサ２５、横加速度センサ２７および
圧力センサ２８からの信号に基づいて比較演算
し、出力信号としての出力電流をその補償圧力制
御弁２３の電気サーボ・モータ８８に流す。

そのように出力電流がその電気サーボ・モータ
８８に流れると、その補償圧力制御弁２３におい
て、スプール８７が摺動され、圧油が油圧配管３
０の絞り１９の上流側からその補償圧力室１７，
１８の何れか一方に供給され、前述の場合とほぼ
同様にそのスライド・スリーブ４２が摺動され、
そのパワー・シリンダ１４が駆動されて、その外
乱によるその前輪の操舵が修正される。

次に、このパワー・ステアリング１０における
操舵の際の反力をトラツクの走行状態に対応して
述べるに、オイル・ポンプ１１からは、圧油がフ
ロー・コントロール・バルブ１２で流量調整さ
れ、所定の流量で、コントロール・バルブ１３の
圧力ポート４５に送られる。

その圧力ポート４５に送られた圧油は、図に示
されるように、コントロール・バルブ・スプール
３６が中立位置に置かれているならば、主とし
て、油圧配管３１を経てタンク・ポート４８，４
９からオイル・リザーバ２９に戻されるが、ステ
アリング・ホイールが操舵され、マニユアル・ス
テアリング・ボツクス、ピツトマン・アーム、コ
ンペンゼーテイング・ロツドを介して、そのスプ
ール・シヤフト３７が何れかの方向に押し引きさ
れ、そのコントロール・バルブ・スプール３６が
そのスプール・シヤフト３７の動きの方向に摺動
されるならば、そのコントロール・バルブ・スプ
ール３６の動きに応じて、その圧油が油圧配管３
０，３１のシリンダ側を経てパワー・シリンダ１
４のシリンダ室７７，７８の何れか一方および反
力室５４に供給される。

その操舵に対する反力は、反力調整弁１６によ
つて調節されたその反力室５４の圧力および反力
スプリング４１によつて与えられる。

そのようなパワー・ステアリング１０の動作に
おいて、そのトラツクが低速走行されるならば、
そのコントロール・ユニツト２４が車速センサ２
６から信号を入力し、その入力信号に基づいて比
較演算された出力信号、すなわち、出力電流をそ
の反力調整弁１６の電気サーボ・モータ８４に流
すので、その反力調整弁１６において、スプール
が摺動され、スプール・チヤンバ内の通路が比較
的広く開かれる。

従つて、その反力室５４内の圧油は、反力逃し
ポート５８、反力中間逃しポート７０、反力ポー
ト５０に流れ、さらに、反力調整通路１５、油圧
配管３１を経てオイル・リザーバ２９に流れるの
で、その反力室５４内の圧油は、反力プランジヤ
３８または３９の摺動に対して大きな抵抗にはな
らず、その低速走行時の操舵は小さな操作力で行
なわれる。

勿輪、そのトラツクが停止時に操舵されるなら
ば、走行速度が零であり、反力調整弁１６の通路
が最大に開かれているので、その反力室５４内の
圧力は大気圧に近い状態になり、据切り、幅寄
せ、切直しなどが小さな操作力で行なわれる。

また、そのトラツクが高速走行されているなら
ば、そのコントロール・ユニツト２４が車速セン
サ２６から信号を入力し、その入力信号に基づい
て比較演算された出力信号、すなわち、出力電流
をその反力調整弁１６の電気サーボ・モータ８４
に流すので、その反力調整弁１６において、スプ
ールが摺動され、スプール・チヤンバ内の通路が
狭く開かれる。

従つて、その反力室５４内の圧油はその反力調
整弁１６の絞り効果によつて、そのオイル・リザ
ーバ２９に一層戻され難くなるので、その反力室
５４内の圧油は、反力プランジヤ３８あるいは３
９の摺動に大きな抵抗になり、その結果、その高
速走行時の操舵は、比較的大きな操作力で行なわ
れる。そのように、高速走行時の操舵には、比較
的大きな操作力が要求されることになり、走行安
定性が向上される。

また、そのトラツクの低速走行時、高速走行
時、据切り時などにおいて、パワー・ステアリン
グ１０が上述のように動作されるのであるが、そ
の反力プランジヤ３８，３９が大径のものと、小
径のものとよりなるので、そのパワー・ステアリ
ング１０において、パワー・シリンダ１４が縮み
動作および伸び動作を行なう際、右切り操作力と
左切り操作力との差が極めて小さくなり、換言す
るならば右切りおよび左切り操舵力が均等化され
ている。その結果、このパワー・ステアリング１
０は、トラツク操舵による肉体的疲労からドライ
バーを解放させる。

如上のこの発明によれば、ステアリングにおけ
る遊びの増加が補正され、ステアリングの切り遅
れ、すなわち、ステアリングの動作遅れが防止さ
れ、その切り遅れに関する操作感覚の変化が少な
くなり、また、外乱による進路の乱れが自動的に
修正され、そのようにして、ステアリングの静特
性、動特性、過渡特性、および安定性が向上さ
れ、操舵による疲労が軽減され、より安全な走行
が可能になり、殊に、パワー・シリンダの縮み動
作および伸び動作の際、右切り操作力と左切り操
作力との差が極めて小さくなり、換言するなら
ば、右切りおよび左切りの操舵力がより均等化さ
れ、その結果、操舵がより安定になり、また、ド
ライバーが操舵による肉体的疲労から解放され
る。

先のように、図面を参照しながら説明されたこ
の発明の具体例からして、その発明の属する技術
の分野における通常の知識を有する者にとつて、
種々の設計的修正や変更は容易に行われることで
あり、さらには、この発明の内容が、その発明と
本質的に同一の課題を充足し、その発明と同一の
効果を達成するところのその発明と本質的に同一
の態様に容易に置き換えられるであろう。

【図面の簡単な説明】

図は、リンケージ型として具体化され、トラツ
クに適用されたこの発明の車両に使用されるパワ
ー・ステアリングの具体例を示す概説図である。 １０…パワー・ステアリング、１１…オイル・
ポンプ、１２…フロー・コントロール・バルブ、
１３…コントロール・バルブ、１４…パワー・シ
リンダ、１５…反力調整通路、１６…反力調整
弁、１７，１８…補償圧力室、１９…絞り、２
０，２１，２２…補償圧力制御通路、２３…補償
圧力制御弁、２４…コントロール・ユニツト、２
５…操舵量センサ、２６…車速センサ、２７…横
加速度センサ、２８…圧力センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイル・ポンプ、フロー・コントロール・バ
   ルブ、コントロール・バルブ、およびパワー・シ
   リンダを含み、操舵するものにおいて、 そのコントロール・バルブがコントロール・バ
   ルブ・スプールの内側に反力室を形成し、かつ、
   そのコントロール・バルブ・スプールの外側にス
   ライド・スリーブを往復摺動可能に嵌め合わせ、 反力調整通路がそのコントロール・バルブの圧
   力逃しポートをそのオイル・ポンプの吸込み側に
   連絡し、 反力調整弁がそのコントロール・バルブの反力
   室の圧力を調節するように、その反力調整通路に
   配置され、 一対の補償圧力室がその圧力室から区画され
   て、そのスライド・スリーブの両側に形成され、 絞りがそのフローコントロール・バルブのコン
   トロール・バルブ・ポートをそのコントロール・
   バルブの圧力ポートに連絡する油圧供給通路に配
   置され、 補償圧力制御通路が、その絞りの上流側のその
   油圧供給通路をその補償圧力室に連絡し、 補償圧力制御弁が、その補償圧力室の圧力を調
   節するように、その補償圧力制御通路に配置さ
   れ、そして、 コントロール・ユニツトが、操舵量センサ、車
   速センサおよびそのパワー・シリンダの一対のシ
   リンダ室の圧力を感知する圧力センサに電気的に
   それぞれ接続され、それらセンサからの信号に応
   じてその反力調整弁および補償圧力制御弁を開閉
   するように、その反力調整弁および補償圧力制御
   弁への出力電流を制御している ことを特徴とする車両に使用されるパワー・ステ
   アリング。