JPS63106181A - 車両に使用されるパワ−・ステアリング - 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】 産業上の利用分野 この発明は、車両に使用されるパワー・ステアリング、
特に、アダプティブ・コントロール・ステアリングに関
する。

背景技術 一般に、車両に使用されるパワー・ステアリングは、オ
イル・リザーバ、オイル・ポンプ、フロー・コントロー
ル・バルブ、一対の反力室を備えたコントロール・バル
ブ、およびパワー・シリンダを油圧回路に構成し、その
フロー・コントロール・バルブがそのオイル・ポンプか
ら送られる圧油の流量を調整し、さらに、そのコントロ
ール・バルブがそのフロー・コントロール・バルブから
そのパワー・シリンダに送られる圧油の方向を制御して
、そのパワー・シリンダを動作し、適度の反力、すなわ
ち、手応えを得ながら操舵可能にしてきている。

そのようなパワー・ステアリングでは、そのコントロー
ル・バルブの僅かな動きによっても、そのパワー・シリ
ンダが動作され、操舵に要求される力が増幅されるので
、そのコントロール・バルブには、ステアリング・ホイ
ールの回転に応じて適正に動作されること、換言するな
らば、そのステアリング・ホイールの回転に対して動作
遅れが少ないことが要求される。

しかし、インテグラル型パワー・ステアリングを使用し
た車両においては、ステアリング・シャフトのスプライ
ン結合部分、ウオーム・シャフトとパワー・ピストンと
のボール・スクリエ結合部分、そのパワー・ピストンと
セクタ・シャフトとの噛合部分、そのステアリング・シ
ャフトとそのウオーム・シャフトとの連結部分などにが
たつきを生じ、それらのがたつきが総合されていわゆる
ステアリング・ホイールの遊びとして現われ、そのステ
アリング・ホイールを回転させる際、そのコントロール
・バルブ・スプールの往復摺動において動作遅れを生じ
る傾向にあった。

また、リンケージ型パワー・ステアリングでは、通常、
ドラック・リンクを介してナックル・アームに連結され
るリンク・レバーと、ピットマン・アームおよびマニュ
アル・ステアリング・ギア・ボッ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セーティング・ロ
ッ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・ギア・ボックスにおけるがたつ
き、所謂、遊びによって動作遅れを生じる傾向にあった
。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、アダプティブ・コントロール
を可能にして、ハンドル操作に対するコントロール・バ
ルブの動作遅れを改善し、応答性を向上させ、ハンドル
の切り遅れを防止し、操縦安定性を向上し、操作感覚の
変化を少なくし、ハンドル操作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・ステアリングの堤倶にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、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・リザーバ、オイ
ル・ポンプ、一対の反力室を備えるコントロール・バル
ブ、およびパワー・シリンダを油圧回路に構成し、操舵
するものにして、可変絞りがそのコントロール・バルブ
の上流側において、その油圧回路の配管に配置され、補
正油圧配管がその可変絞りの上流側において、その油圧
回路の配管から分岐され、アキュムレータがその補正油
圧配管に接続され、補正操舵弁が一対の補正操舵圧力室
を備えてそのコントロール・バルブに配置され、一対の
補正圧力供給通路が補正圧力絞りをそれぞれ配置してそ
の補正操舵弁の補正操舵圧力室をそのアキュムレータに
接続し、一対の補正圧力逃し通路がその補正操舵弁の補
正操舵圧力室をそのオイル・リザーバに接続し、補正圧
力逃し弁がその補正圧力逃し通路にそれぞれ配置され、
そして、コントローラが車速センサ、操舵量センサから
の信号に応じて、その補正圧力逃し弁を開閉させる構成
になし、高圧の圧油をそのアキュムレータに蓄え、常に
、そのアキュムレータの高圧の圧油をその補正操舵弁の
補正操舵圧力室に供給し、ハンドル操作に伴って、その
コントローラがその車速センサ、操舵量センサからの信
号に応じてその補正圧力逃し弁を選択的に開いて、その
高圧の圧油をその補正操舵弁の補正操舵圧力室からその
オイル・リザーバに逃がし、その補正操舵弁をす速く動
作させ、そのパワー・シリンダを可及的速やかに駆動す
るものである。

具体例の説明 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、トラッ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、前車輪を操舵するた
めに、リンケージ型に具体化されたもので、ナックル・
アーム（図示せず）、ドラック・リンク（図示せず）、
リンク・レバー（図示せず）、コンペンセーティング・
ロッド（図示せず）、ヒツトマン・アーム（図示せず）
、ステアリング・ギア・ボックス（図示せず）、ステア
リング・シャフト（図示せず）、ステアリング・ホイー
ル（図示せず）、オイル・リザーバ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、そのコント
ロール・バルブ１４の反力室４７．４　Ｂを互いに連絡
する反力調整通路１６、その反力室４７．４Ｂのための
反力調整弁１７、可変絞り１８、補正油圧配管１９、ア
キュムレータ２０、補正操舵弁２１、補正圧力供給通路
２２，２３、補正圧力逃し通路２４，２５、補正圧力逃
し弁２６．２７、コントローラ２８、車速センサ２９、
操舵量センサ３０．および圧力センサ３１を含んで構成
されている。

そのように、そのパワー・ステアリング１０は、リンク
機構に構成される部分と、油圧回路に構成される部分と
よりなるもので、その油圧回路に構成される部分につい
て、詳述するに、そのオイル・ポンプ１２は、そのトラ
ックに搭載された内燃機関（図示せず）によって駆動さ
れ、そのパワー・シリンダ１５に圧油を供給するために
、その油圧回路の油圧配管３２．３３に配置され、オイ
ル・リザーバ１１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１２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、その説明については、省略する。

フロー・コントロール・バルブ１３は、その油圧回路に
おいて、そのオイル・リザーバ１１およびオイル・ポン
プ１２にそのパワー・シリンダ１５を接続する油圧配管
３２．３３に配置されている。

そのフロー・コントロール・バルブ１３は、そのオイル
・ポンプ１２の吐出側に接続されるポンプ・ボート３４
、コントロール・バルブ１４の圧力ボート４２側に接続
されるコントロール・バルブ・ボート３５、および、そ
のオイル・ポンプ１２の吸込み側に接続されるサクショ
ン・ボート３６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・ボー
ト３４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・ボート３５側に送り、ま
た、余剰流量をそのサクション・ボート３６からそのオ
イル・ポンプ１２の吸込み側、すなわち、オイル・リザ
ーバ１１にコントロール・バルブ・バイパス３７を介し
て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１３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ので、その構成の詳細
な説明を省略する。

そのコントロール・バルブ１４は、油圧反力型のスプー
ル・バルブに構成されて、そのパワー・シリンダ１５に
組み込まれ、スプール・シャフトをそのコンベンセーテ
ィング・ロッドに連結し、　　□ピットマン・アーム、
ステアリング・ギア・ボックス、およびステアリング・
シャフトを介して、ステアリング・ホイールでバルブ操
作され、また、その油圧回路において、そのオイル・リ
ザーバ１１およびオイル・ポンプ１２にそのパワー・シ
リンダ１５を接続する油圧配管、すなわち、圧油供給配
管３２、圧油排出配管３３、および連通路６８゜６９．
７０に配置され、そのオイル・ポンプ１２から吐出され
、そのフロー・コントロール・バルブ１３で流Ｍ調整さ
れた圧油をそのパワー・シリンダ１５に供給し、また、
そのパワー・シリンダ１５で作業した圧油をそのオイル
・ポンプ１２の吸込み側、すなわち、そのオイル・リザ
ーバ１１に戻す。

そのコントロール・バルブ１４は、バルブ・ボディ３８
と、そのバルブ・ボディ３８のスプール・ボア３９に往
復摺動可能に配置されたコントロール・バルブ・スプー
ル４０と、そのバルブ・ボディ３８において、そのスプ
ール・ボア３９を同心円的に広げたバルブ・ボア４１と
を含み、そのコントロール・バルブ・スプール４０がそ
のスプール・シャフト１１０、コンペンセーティング・
ロッド、ピットマン・アーム、ステアリング・ギア・ボ
ックス、およびステアリング・シャフトを介してそのス
テアリング・ホイールでそのスプール・ボア３９内に往
復摺動され、そのパワー・シリンダ１５の一対のシリン
ダ室６６．６７に流れる圧油を切り替え、また、その補
正操舵弁２１をそのコントロール・バルブ・スプール４
０の外側に往復摺動可能に嵌め合わせながら、そのバル
ブ・ボア４１に往復摺動可能に配置されている。

そのバルブ・ボディ３８は、所定の内径および長さを有
するスプール・ボア３９を内部に備え、さらに、そのス
プール・ボア３９を同心円的に広げるように、すなわち
、図に示されているように、そのスプール・ボア３９の
内径よりも大きい内径およびそのスプール・ボア３９の
長さよりも短かい長さを有するバルブ・ボア４１を内部
に備えている。

また、そのバルブ・ボディ３８は、一方の側（図におい
て上方の側）に所定の間隔を置いてそのバルブ・ボア４
１に連絡される圧力ボート４２および排出ボート４３を
それぞれ形成し、他方の側（図において下方の側）にほ
ぼ等間隔で離され、そのバルブ・ボア４１に連絡される
３つのパワー・シリンダ・ポー）４４．４５．４６をそ
れぞれ形成している。

その圧力ポート４２は、圧油供給通路３２を介してフロ
ー・コントロール・バルブ１３のコントロール・バルブ
・ボート３５に、その排出ボート４３は、圧油排出通路
３３を介してオイル・リザーバエ１に、また、そのパワ
ー・シリンダ・ボート４４．４５．４６は、連通路６８
，６９．７０を介してパワー・シリンダ１５の一対のシ
リンダ室６６．６７にそれぞれ接続される。

さらに、そのバルブ・ボディ３８は、そのスプール・ボ
ア３９内において、そのコントロール・バルブ・スプー
ル４０の両側にそれぞれ形成された反力室４７．４８を
互いに連絡するのに使用される一対の反力ポート４９，
５０、およびそのコントロール・バルブ・スプール４０
の外周面でそのスプール・ボア３９から区画されたその
バルブ・ボア４１内において、その補正操舵弁２１の両
側にそれぞれ形成された補正操舵圧力室５１．５２に圧
油を給排する一対の補正操舵圧力ボート５３゜５４を備
えている。

コントロール・バルブ・スプール４０は、両端面に開口
されたボア５５．５６をそれぞれ備え、そのスプール・
ボア３９に往復摺動可能に配置され、そのように、その
スプール・ボア３９に嵌め合わせられた状態で、そのボ
ア５５．５６は、そのスプール・ボア３９内において、
そのコントロール・バルブ・スプール４０の両側に形成
される一対の反力室４７，４Ｂの容積を大きくする。

また、このコントロール・バルブ・スプール４０は、そ
のスプール・ボア３９内に往復摺動する際、自身の摺動
方向に応じて、その反力室４７．４８の何れか一方に圧
油を供給する一対の反力連通ポー１−５７．５８を備え
ている。

特に、そのコントロール・バルブ・スプール４０は、そ
の反力連通ボート５７．５８に関連して、軸方向に所定
の間隔を置いたスプール溝５９．６０゜６１を外周に形
成している。

勿論、そのスプール溝６０．６１には、その反力室４７
，４８に連通した反力連通ボート５７゜５８が対応して
開口されてあり、その結果、その反力連通ボート５７．
５８は、そのコントロール・バルブ・スプール４０の動
きに伴われたスプール・ボア３９内におけるそのスプー
ル溝６０．６１の位置によって、パワー・シリンダ・ボ
ート４５゜４６をその反力室４７，４８に連絡し、また
、そのスプール溝５９は、圧力ポート４２をパワー・シ
リンダ・ボート４４に連絡する。

また、そのコントロール・バルブ・スプール４０は、ス
テアリング操作に応動して、そのスプール・ボア３９内
に往復摺動されるように、そのバルブ・ボディ３８を貫
通してそのスプール・ボア３９内に伸長されたスプール
・シャフト１１０の先端にスプールのほぼ中央を連結し
ている。勿論、そのスプール・シャフト１１０は、後端
をコンベンセーティング・ロフトに連結している。

そのパワー・シリンダ１５は、そのコントロール・バル
ブ１４のバルブ・ボディ３８を組み込み、そのコントロ
ール・バルブ１４のパワー・シリンダ・ポート４４，４
５．４６に接続されたシリンダ・ボア６３を備えたパワ
ー・シリンダ・ボディ６２と、そのシリンダ・ボア６３
内に往復摺動可能に配置され、そのパワー・シリンダ・
ポート４４゜４６、および４５に対応して接続された一
対のシリンダ室６６．６７をそのシリンダ・ボア６３内
に形成するパワー・ピストン６４と、そのパワー・ピス
トン６４に一端を固定し、そのパワー・シリンダ・ボデ
ィ６２の外側に他端側を出し入れ可能に伸長している操
作ロフト６５とより構成され、そのパワー・シリンダ・
ボディ６２をそのリンク・レバーに、その操作ロフト６
５をシャシ・フレーム（図示せず）にそれぞれ回転可能
に連結している。

また、このパワー・シリンダ１５は、シリンダ室６６と
そのコントロール・バルブ１４のパワー・シリンダ・ポ
ー）４４．４６とを連絡する連通路６８．６９、および
シリンダ室６７とそのコントロール・バルブ１４のパワ
ー・シリンダ・ポート４５とを連絡する連通路７０を備
えている。

そのように構成されたパワー・シリンダ１５では、その
パワー・ピストン６４の動きが、そのパワー・シリンダ
・ボディ６２および操作ロッド６５の動きになって、リ
ンク・レバー、ドラック・リンク、およびナックル・ア
ームを経て、前車輪に伝達され、そのようにして、その
パワー・シリンダ１５はその前車輪を操舵する。

その反力調整通路１６は、一端を反力ボート４９に、他
端を反力ポート５０にそれぞれ接続し、それら反力室４
７．４８を互いに連絡し、そのコントロール・バルブ１
４におけるコントロール・バルブ・スプール４０の動き
に応じて、圧力室４７゜４８の間に圧油の移動を可能に
する。

その反力調整弁１７は、その反力調整通路１６に配置さ
れ、その反力室４７，４８間に流れる圧油量を調整し、
それら反力室４７，４８内の圧力を調整する。

その反力調整弁１７は、スプール・チャンバ（図示せず
）、および、そのスプール・チャンバに連絡された一対
のボー）７２．７３を備えるバルブ・ボディ７１と、そ
のスプール・チャ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・チャンバ内の通路断
面積を変えるスプールとより構成されている。

従って、そのスプールの往復摺動に応じて、そのポート
７２．７３間を流れる圧油の流量が調整され、換言する
ならば、そのコントロール・バルブ１４の反力室４７，
４８内の圧力の調整がなされる。

勿論、その反力調整弁１７は、その一対のポート７２．
７３間を流れる圧油の流量を調整し得るものであれば、
形態は任意であり、例えば、ロータリ型に構成すること
も可能である。

その反力調整弁１７は、反力調整用アクチュエータ７４
によって開閉される。すなわち、そのアクチュエータ７
４は、サーボモータで、その反力調整弁１７のスプール
を往復摺動させ、そのスプール・チャンバ内の通路断面
積を変えるように、そのスプールに連結されている。

勿論、そのアクチュエータ７４は、後述するコントロー
ラ２８に電気的に接続され、そのコントローラ２８から
の電気信号に応じてそのスプールを往復摺動させるもの
であれば、その形態は任意であり、例えば、ステッピン
グ・モータや電磁コイ°ルをそのアクチュエータ７４と
して使用することも可能である。

その可変絞り１８は、そのオイル・ポンプ１２から吐出
され、そのフロー−コントロール・バルブ１３を経て、
そのコントロール・バルブ１４に流れる圧油の一部分を
そのアキュムレータ２０に供給し、高い圧力の圧油をそ
のアキュムレータ２０に蓄え、そのアキュムレータ２０
の圧力を設定値に保つように、その圧油供給配管３２に
配置されている。勿論、この可変絞り１８は、そのアキ
ュムレータ２０の圧力と圧力設定スプリング８０との力
の平衡および不平衡で絞り量が変えられる構造に具体化
され、そのアキュムレータ２０に蓄えられる圧油の圧力
はそのトラックに応じて適宜に設定される。

その可変絞り１８は、内部にシリンダ・ボア７６を形成
したケーシング７５と、そのシリンダ・ボア７６に往復
摺動可能に嵌め合わせられ、そのシリンダ・ボア７６の
一端側にスプリング室７７を形成するピストン７８と、
そのピストン７８を駆動する調節プランジャ７９と、そ
のスプリング室７７に配置された圧力設定スプリング８
ｏとより構成されている。

そのケーシング７５は、そのシリンダ・ボア７６の他端
に開口されたポンプ・ボート８１およびバルブ・ボート
８２を備え、そのポンプ・ボート８１およびバルブ・ボ
ート８２をその圧油供給配管３２に接続している。勿論
、そのポンプ・ボート８１およびバルブ・ボート８２の
開口面積は、そのシリンダ・ボア７６内に往復摺動され
るそのピストン７８で変えられる。

その調節プランジャ７９は、そのケーシング７５に組み
込まれてあり、そのシリンダ・ボア７６の他端に開口さ
れて、そのケーシング７５に形成されたプランジャ・ボ
ア８３と、そのピストン７８の他端に一体的に形成され
て、そのプランジャ・ボア８３に往復摺動可能に嵌め合
わせられたプランジャ８４とより構成され、そして、そ
のプランジャ・ボア８３に開口された圧力リード・ボー
ト８５をそのアキュムレータ２ｏにリード配管８６で接
続しである。

したがって、この調節プランジャ７９では、そのアキュ
ムレータ２０の高圧の圧油がそのプランジャ・ボア８３
に導びかれ、そのプランジャ８４がその圧力設定スプリ
ング８ｏに抗してそのピストン７８をそのシリンダ・ボ
ア７６内に摺動させ、そのポンプ・ボート８１およびバ
ルブ・ボート８２の開口面積を広くし、そのコントロー
ル・バルブ１４に流れる圧油の量を多くし、同時に、そ
のアキュムレータ２０に流れる圧油の量を少なくする。

また、そのアキュムレータ２０の油圧が低くなると、そ
の圧力設定スプリング８０がその調節プランジャ７９の
力に打ち勝って伸び、そのピストン７８がそのシリンダ
・ボア７６内に摺動され、そのポンプ・ボート８１およ
びバルブ・ボート８２の開口面積を狭くシ、そのコント
ロール・バルブ１４に流れる圧油の量を少なくし、同時
に、そのアキュムレータ２０に流れる圧油の量を多くす
る。

その補正油圧配管１９は、その可変絞り１８の上流側に
おいて、その油圧回路の配管、すなわち、圧油供給配管
３２から分岐され、そのアキュムレータ２０を接続し、
そのアキュムレータ２ｏに圧油を供給可能にする。

そのように、そのアキュムレータ２ｏを接続したその補
正油圧配管１９は、そのアキュムレータ２０の上流側に
おいて、そのリード配管８６を接続し、その可変絞り１
８の調節プランジャ７９にもそのアキュムレータ２０の
圧油を供給可能にしている。

また、この補正油圧配管１９はチェック弁８７を備え、
そのアキュムレータ２０に高圧の圧油が蓄えられるよう
にしている。

さらに、この補正油圧配管１９は、そのアキュムレータ
２０の上流側をその圧油供給配管３２のその可変絞り１
８の上流側にリターン配管８８で接続し、そのリターン
配管８８にリリーフ弁８９を配置して、そのアキュムレ
ータ２０の圧力が設定値を越えると、圧油をその可変絞
り１８の上流側に戻すようにしている。

その補正操舵弁２１は一対の補正操舵圧力室５１゜５２
を備えて、そのコントロール・バルブ１４に配置されて
いる。

その補正操舵弁２１は、スライド・スリーブに形成され
、そのコントロール・バルブ・スプール４０の外周面で
スプール・ボア３９から区画されたそのバルブ・ボア４
１内において、そのバルブ・ボア４１の両側に補正操舵
圧力室５１．５２を形成するように、そのコントロール
・バルブ・スプール４０の外側に往復摺動可能に嵌め合
わせられながら、そのバルブ・ボディ３８のバルブ・ボ
ア４工に往復摺動可能に配置されている。

そのスライド・スリーブ２１は、そのバルブ・ボディ３
８の圧力ボート４２、排出ボート４３および、パワー・
シリンダ・ボート４４，４５．４６にそれぞれ対応する
ように、圧力連通ボート９０、排出連通ボート９１、お
よび、パワー・シリンダ連通ボート９２，９３．９４を
それぞれ備えている。

従って、そのスライド・スリーブ２１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４
０が何れか一方に摺動されれば、それら連通ボート９０
，９１．９２，９３．９４およびそのコントロール・バ
ルブ・スプール４０のスプール溝５９，６０．６１を介
して、圧力ポート４２および排出ボート４３がパワー・
シリンダ・ボート４４．４５．４６に切り替え接続され
ることは勿論のこと、そのコントロール・バルブ・人ブ
ール４０が中立位置に保持された状態で、そのスライド
・スリーブ２１が何れか一方に摺動されれば、上述の場
合と実質的に同様に、それら連通ボー）９０，９１，９
２，９３．９４およびそのコントロール・バルブ・スプ
ール４０のスプール溝５９，６０．６１を介して、その
圧力ポート４２および排出ボート４３がそのパワー・シ
リンダ・ボート４４．４５．４６に切替え接続される。

また、その補正操舵弁２１はその補正操舵圧力室５１．
５２にそれぞれ配置されたセンターリング・スプリング
９５．９６によって、そのバルブ・ボア４１内で中立位
置に復帰可能にされている。

さらに、その補正操舵圧力室５１．５２には、前述され
たように、それぞれに開口された補正操舵圧力ボート５
３．５４が備えられ、その補正操舵圧力室５１．５２に
圧油の供給および排出を可能にしている。

その一対の補正圧力供給通路２２．２３は、その補正操
舵弁２１の補正操舵圧力室５１．５２をそのアキュムレ
ータ２０に接続し、そのアキュムレータ２０に蓄えられ
た高圧の圧油をその補正操舵圧力室５１．５２に導びき
、その補正操舵弁２１がそのバルブ・ボア４１内に可及
的速やかに摺動されるようにしている。

また、その補正圧力供給通路２２．２３はそれぞれ補正
圧力絞り９７．９８を配置し、圧油が後述する補正圧力
逃し通路２４．２５を経てその補正操舵圧力室５１．５
２からオイル・リザーバ１１に逃れ易くしている。

一対の補正圧力逃し通路２４．２５は、その補正圧力絞
り９７．９８の下流側の対応するその補正圧力供給通路
２２．２３を圧油排出配管３３にそれぞれ接続して、次
に述べられる補正圧力逃し弁２６．２７が開かれたとき
、補正操舵圧力室５１゜５２からオイル・リザーバ１１
に圧油を逃がすようにしている。

一対の補正圧力逃し弁２６．２７は、針弁型電磁弁で、
その補正圧力絞り９７．９８の下流側であるところのそ
の補正圧力逃し通路２４．２５を接続する箇所において
、対応する補正圧力供給通路２２．２３にそれぞれ配置
され、後に詳述されるコントローラ２８からの出力電流
によって駆動され、その補正操舵圧力室５１．５２から
オイル・リザーバ１１に逃がす圧油の量を制御する。

また、その補正圧力逃し弁２６．２７は、その補正操舵
圧力室５１．５２の圧油がオイル・リザーバ１１に瞬間
的に逃がされるので、対応する補正圧力逃し通路２４．
２５に配置することも可能である。さらに、その補正圧
力逃し弁２６．２７はボール型電磁弁を使用することも
可能である。

そのコントローラ２８は、その車速センサ２９、操舵量
センサ３０、圧力センサ３１に入力側をそれぞれ電気的
に接続し、また、その反力調整弁１７のサーボ・モータ
７４および補正圧力逃し弁２６゜２７の電磁コイル１０
１，１０２に出力側をそれぞれ電気的に接続し、それら
センサ２９，３０゜３１からの信号に応じて、そのサー
ボ・モータ７４および電磁コイル１０１，１０２に流れ
る出力電流を制御している。勿論、このコントローラ２
８は、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から構成されている。

また、このコントローラ２１は、予め決定された操舵パ
ターンを記憶し、それらセンサ２９．３０゜３１からの
信号を入力し、その操舵パターンに基づいて、そのサー
ボ・モータ７４および電磁コイル１０１，１０２に出力
電流を流し、また、それらセンサ２９．３０．３１から
の信号を一度入力し、例えば、ステアリング・ホイール
に遊びが生じている場合には、その遊びが電気信号とし
てその操舵量センサ３０によって与えられるので、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、その補正圧力逃し弁２６．２７の
電磁コイル１０１，１０２に出力電流を流し、その遊び
を少なくするようにしている。

その車速センサ２９は、そのトラックの走行速度を検出
するもので、そのトランクに搭載されたトランスミッシ
ョンの出力軸に配置されている。

その操舵量センサ３０は、そのステアリング・ホイール
、すなわち、ステアリング・シャフトの回転方向、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・シャフトに配置されている
。

その圧力センサ３１は、一対のボート１０４゜１０５を
備えたケーシング１０３内にポペット（図示せず）を往
復摺動可能に内蔵し、その一対のボート１０４．１０５
に加えられる圧力に応じた電気的な出力信号を発生する
構造に製作されている。

その圧力センサ３１のボート１０４は、連通路１０６を
介してそのパワー・シリンダ１５の一方のシリンダ室６
６とそのコントロール・パルプ１４のパワー・シリンダ
・ボート４４とを連絡する連通路６８に、また、その圧
力センサ３１のボート１０５は、連通路１０７を介して
そのパワー・シリンダ１５の他方のシリンダ室６７とそ
のコントロール・バルブ１４のパワー・シリンダ・ボー
ト４５とを連絡する連通路７０にそれぞれ接続されてい
る。

従って、この圧力センサ３１は、そのパワー・シリンダ
１５の一対のシリンダ室６６．６７の圧力差を感知し、
その圧力差に応じた電気的出力信号をそのコントローラ
２８に送る。

上述されたその車速センサ２９、操舵量センサ３０、お
よび圧力センサ３１は、勿論、そのコントローラ２８０
入力回路にそれぞれ電気的に接続され、また、そのコン
トローラ２８の出力回路は、その反力調整弁１７のサー
ボ・モータ７４および補正圧力逃し弁２６．２７の電磁
コイル１０１゜１０２にそれぞれ電気的に接続されてい
る。

従って、それら反力調整弁１７および補正圧力逃し弁２
６．２７は、その車速センサ２９、操舵量センサ３０、
および圧力センサ３１からの信号に応じて、そのコント
ローラ２８で駆動される。

次に、上述のパワー・ステアリング１０によるトラック
の走行、すなわち、そのトランクの走行の際、そのトラ
ックの前輪の操舵について述べるに、そのコントローラ
２８は、その車速センサ２９、操舵量センサ３０、およ
び圧力センサ３１からそれぞれ信号を入力し、その反力
調整弁１７のサーボ・モータ７４および補正圧力逃し弁
２６．２７の電磁コイル１０１，１０２にそれぞれ流れ
る出力電流を制御し、そのステアリング・ホイールの操
作、所謂、ハンドル操作に適応可能な態勢にある。

今、そのステアリング・ホイールに遊びが生じているな
らば、そのコントローラ２８は、その車速センサ２９、
操舵量センサ３０、および圧力センサ３１からの入力信
号に基づいて演算し、その補正圧力逃し弁２６．２７の
電磁コイル１０１゜１０２に流れる出力電流を変え、そ
の補正圧力逃し弁２６．２７の何れか一方を開き、その
補正操舵圧力室５１．５２の一方からそのオイル・リザ
ーバ１１に圧油を逃がし、そのコントロール・パルプ１
４のコントロール・バルブ・スプール４０の動きに先立
って、その補正操舵弁、すなわち、スライド・スリーブ
２１をそのコントロール・パルプ１４のバルブ・ボア４
１内の一方に摺動させ、圧力連通ボート９０をスプール
溝５．９．６０の一方に連絡し、同時的に、排出連通ポ
ー１−９１をパワー・シリンダ・ボート４５．４６の一
方に連絡し、そのフロー・コントロール・バルブ１３を
経てそのオイル・ポンプ１２から送られる圧油をそのパ
ワー・シリンダ１５のシリンダ室６６．６７の一方に供
給し、また、そのパワー・シリンダ１５のシリンダ室６
６．６７の他方の圧油をそのオイル・リザーバ１１に排
出させ、そのパワー・シリンダ１５を迅速に駆動させて
、その遊びを回避する。

すなわち、そのパワー・ステアリング１０において、ス
テアリング・ホイールとコントロール・バルブ１４のコ
ントロール・バルブ・スプール４０とを連結する操作力
伝達系統、例えば、ステアリング・シャフトのスプライ
ン結合部分にがたつきを生じ、所謂、ステアリング・ホ
イールの遊びが大きい場合、そのステアリング・ホイー
ルを回転させても、その遊びの範囲内において、そのコ
ントロール・バルブ・スプール４０は摺動されず、その
パワー・シリンダ１５のシリンダ室６６．６７の圧力は
実質的に等しい状態に置かれている。

そのような状態で、ステアリング・ホイールが回転され
ると、そのコントローラ２８は、その車速センサ２９お
よび圧力センサ３１からの信号、および、その操舵量セ
ンサ３０からの信号を入力し、その補正圧力逃し弁２６
．２７の電磁コイル１０１．１０２に流れる出力電流を
変える。

そのように、その電磁コイル１０１，１０２に流れる電
流が変えられる結果、その補正圧力逃し弁２６．２７の
一方において、ニードル９９が電磁コイル１０１によっ
て駆動され、その補正圧力逃し通路２４を開き、また、
その補正圧力逃し弁２６．２７の他方において、ニード
ル１００がその補正圧力逃し通路２５を閉じた状態にあ
り、圧油は、その補正操舵圧力室５１からオイル・リザ
ーバ１１に排出され、その補正操舵弁２１は、そのステ
アリング・ホイールの回転にす速く応動する。

勿論、その補正圧力逃し弁２６．２７の開閉や、圧油の
量は、その車速センサ２９および圧力センサ３１に関連
して、その操舵量センサ３０からの信号、具体的には、
ステアリング・シャフトの回転速度、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・ホイールが右廻りに回転さ
れ、そのステアリング・シャフトのスプライン結合部分
に遊びが生じているならば、先ず、そのコントローラ２
８は、その車速センサ２９、操舵量センサ３０、および
圧力センサ３１から信号を入力し、その補正圧力逃し弁
２６．２７の電磁コイル１０１，１０２に流れる電流を
変える。

すなわち、その補正圧力逃し弁２７では、ニードル１０
０が電磁コイル１０２によって駆動され、その補正圧力
逃し通路２５が開かれ、その際、その補正圧力逃し弁２
６では、ニードル９９がその補正圧力逃し通路２４を閉
じているので、その補正操舵圧力室５２の圧油はそのオ
イル・リザーバ１１に逃がされ、その補正操舵弁、すな
わち、スライド・スリーブ２１は、図の左方向にそのバ
ルブ・ボア４１内に迅速に摺動される。

そのように、その補正操舵弁２１が図において、左方向
に所定の量だけ摺動されると、そのコントロール・バル
ブ１４の圧力ボート４２は、その補正操舵弁２１の圧力
連通ボート９０およびコントロール・バルブ・スプール
４０のスプール溝６０によって、パワー・シリンダ・ボ
ート４５に連絡され、その結果、オイル・ポンプ１２か
らフロー・コントロール・バルブ１３を経由して送られ
る圧油がパワー・シリンダ１５の右側のシリンダ室６７
に送られ、そのパワー・シリンダ１５が動作される。

従って、そのパワー・ステアリング１０において、ステ
アリング・ホイールとそのコントロール・バルブ１４の
コントロール・バルブ・スプール４０とを連結する操作
力伝達系統、例えば、ステアリング・シャフトのスプラ
イン結合部分にがたつきを生じ、いわゆる、ステアリン
グ・ホイールの遊びが大きい場合にも、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、パワー・シリンダ１５が適正に動作し、操舵され
る。

勿論、そのような動作を可能にするために、そのコント
ローラ２８は、その操舵量センサ３０、車速センサ２９
、および圧力センサ３１からのそれぞれの信号を入力し
、その補正圧力逃し弁２６゜２７の電磁コイル１０１，
１０２に出力信号を送っているが、そのコントローラ２
８は、それらセンサ２９，３０．３１からのそれぞれの
信号の関係が実質的に一定に維持されるように、その補
正圧力逃し弁２６．２７の電磁コイル１０１，１０２に
出力信号、すなわち、出力電流を流している。

その結果、そのコントローラ２８の制御下で、その補正
圧力逃し弁２６．２７の選択的開放により、ステアリン
グ・ホイールの操舵量とパワー・シリンダ１５内の圧力
との関係が所定の関係に保たれ、その遊びの増加が回避
される。

さらに、このコントローラ２８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、その補正圧力逃し弁２６゜２７に流れる出力
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にも動作する。

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われ
、その補正操舵弁２１が図において、右側に摺動され、
それに伴って、そのパワー・シリンダ１５は、パワー・
ピストン６４が図において、右側に摺動されるところの
縮み動作を行い、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、そのコントローラ２
８は、その操舵量センサ３０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、その車速センサ２
９および圧力センサ３１から入力される信号にも関連し
て、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正圧力逃し弁２６．２７の電磁
コイル１０１，１０２に流す。

すなわち、前述の遊びの場合と同様に、その補正圧力逃
し弁２６．２７によって、圧油が、その補正操舵圧力室
５１．５２の何れか一方からそのオイル・リザーバ１１
に逃がされ、同時に、圧油が、そのアキュムレータ２０
からその補正操舵圧力室５１．５２の何れか他方に供給
され、その補正操舵弁２１は、図において左右の何れか
に摺動され、その補正操舵弁２１の動きに伴われてその
パワー・シリンダ１５が駆動される。所謂、コントロー
ル・パルプ１４の動きに先立って、その補正操舵弁２１
でそのパワー・シリンダ１５が駆動される。

その際、そのコントローラ２８は、その切り遅れの度合
を記憶し、その切り遅れを考慮した上で、次の操舵の切
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３０で検出された入力信号に基づいて比
較演算された出力電流をその電磁コイル１０１，１０２
に流し、その補正圧力逃し弁２６．２７を選択的に開放
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、すなわち、ステアリン
グにおけるゲインが実質的に一定にされ、しかも、共振
点が高周波側に移され、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、そのトラックが走行時、外乱、すなわち、横転さ
せる方向の大きな外力がそのトラックに作用し、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、横方向外力によって、前輪が操舵され、その結果
、そのパワー・シリンダ１５のシリンダ室６６．６７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６６．６７間に圧力差が生じると、そのコントロ
ーラ２８は、その車速センサ２９、操舵量センサ３０．
および圧力センサ３１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正圧力逃し弁２６
．２７の電磁コイル１０１，１０２に流す。

そのように出力電流がその電磁コイル１０１゜１０２に
流れると、換言するならば、その電磁コイル１０１，１
０２に流れる出力電流が変えられると、その補正圧力逃
し弁２６．２７において、ニードル９９，１００の一方
が駆動され、その補正圧力逃し通路２４．２５の一方が
開かれ、圧油が補正操舵圧力室５１．５２の一方からそ
のオイル・リザーバ１１に逃がされ、その際は、また、
そのニードル９９．１００の他方がその補正圧力逃し通
路２４．２５の他方を閉じた状態にあるので、圧油がそ
のアキュムレータ２０からその補正操舵圧力室５１．５
２の他方に流れ、その結果、その補正操舵弁２１は、そ
のバルブ・ボア４１内に摺動され、そのように、そのコ
ントロール・バルブ１４の動きに先立つところのその補
正操舵弁２１の動きに伴って、そのパワー・シリンダ１
５は駆動され、その外乱によるその前輪の操舵は修正さ
れる。

また、そのパワー・ステアリング１０において、操舵さ
れる際の反力は、反力調整弁１７によってなされる。

すなわち、そのトラックが低速走行している場合、その
コントローラ２Ｂは車速センサ２９からの信号に応じて
、反力調整用アクチュエータ７４に出力信号を送り、そ
の反力調整弁１７の絞り量を少なくする。

従って、その反力調整弁１７における圧力降下が少なく
なり、その反力室４７，４８内の圧油は、そのコントロ
ール・バルブ・スプール４０の摺動に対して大きく抵抗
することなく、小さな操作力をもって操舵がなされる。

また、そのトラックが高速走行している場合、上述の場
合と逆に、その反力調整弁１７の絞り量が多くなる。

従って、その反力調整弁１７における圧力降下が大きく
なり、その反力室４７，４８内の圧油は、そのコントロ
ール・バルブ・スプール４０の摺動に対して大きな抵抗
となり、操舵に比較的大きな操作力が要求される。

上述の具体例１０における圧力センサ３１は、そのパワ
ー・シリンダ１５の一対のシリンダ室６６゜６７の圧力
を感知するように１個のセンサとして構成され、それら
シリンダ室６６．６７に接続されるものとして説明した
が、そのシリンダ室６６゜６７のそれぞれのために独立
して構成し、２個の圧力センサをそれぞれのシリンダ室
６６．６７に接続することも可能である。

発明の利便・利益 上述よりして、既に提案され、使用されてきているとこ
ろの反力が油圧でなす車両に使用されるパワー・ステア
リングに比較していえば、この発明の車両に使用される
パワー・ステアリングは、可変絞りがそのコントロール
・バルブの上流側において、その油圧回路の配管に配置
され、補正油圧配管がその可変絞りの上流側において、
その油圧回路の配管から分岐され、アキュムレータがそ
の補正油圧配管に接続され、補正操舵弁が一対の補正操
舵圧力室を備えてそのコントロール・バルブに配置され
、一対の補正圧力供給通路が補正圧力絞りをそれぞれ配
置してその補正操舵弁の補正操舵圧力室をそのアキュム
レータに接続し、一対の補正圧力逃し通路がその補正操
舵弁の補正操舵圧力室をそのオイル・リザーバに接続し
、補正圧力逃し弁がその補正圧力逃し通路にそれぞれ配
置され、そして、コントローラが車速センサ、操舵量セ
ンサからの信号に応じて、その補正圧力逃し弁を開閉さ
せる構成を備えるので、この発明の車両に使用されるパ
ワー・ステアリングでは、常に、高い圧力の圧油が、そ
の可変絞りによってそのアキュムレータに蓄えられ、そ
の補正操舵弁が常に、そのアキュムレータの高圧の圧油
の作用下に置かれ、その補正圧力逃し弁が、また、その
コントローラで動作され、圧油がその動作された補正圧
力逃し弁に関連したその補正操舵弁の補正操舵圧力室か
らオイル・リザーバに逃がされ、そのコントロール・バ
ルブの動作に先立って、その補正操舵弁が動作され、装
置の遅れが小さくなって周波数特性が改善される結果、
バルブ振動が抑制され、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、特に、ハンドル操
作に対するコントロール・バルブの動作遅れが改善され
、応容性が向上され、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、操縦安定性が向
上され、ハンドル操作による疲労が軽減され、また、同
様に、ステアリングにおける遊びが補正可能になり、そ
のようにして、アダプティブ・コントロールが可能にな
り、車両にはより安全な走行が可能になり、特に、自動
車には、非常に有用になる。

発明と具体例との関係 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、こ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って、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、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

図は、インテグラル型に具体化され、トラックに適用さ
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。 １１・・・オイル・リザーバ、１２・・・オイル・ポン
プ、１３・・・フロー・コントロール・パルプ、１４・
・・コントロール・バルブ、１５・・・パワー・シリン
ダ、１６・・・反力調整通路、１７・・・反力調整弁、
１８・・・可変絞り、１９・・・補正油圧配管、２０・
・・アキエムレータ、２１・・・補正操舵弁、２２．２
３・・・補正圧力供給通路、２４．２５・・・補正圧力
逃し通路、２６．２７・・・補正圧力逃し弁、２８・・
・コントローラ、２９・・・車速センサ、３０・・・操
舵量センサ、３１・・・圧力センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイル・リザーバ、オイル・ポンプ、一対の反力室を備
   えるコントロール・バルブ、およびパワー・シリンダを
   油圧回路に構成して、操舵するものにおいて、 可変、絞りがそのコントロール・バルブの上流側におい
   て、その油圧回路の配管に配置され、補正油圧配管がそ
   の可変絞りの上流側において、その油圧回路の配管から
   分岐され、 アキュムレータがその補正油圧配管に接続され、補正操
   舵弁が一対の補正操舵圧力室を備えてそのコントロール
   ・バルブに配置され、 一対の補正圧力供給通路が補正圧力絞りをそれぞれ配置
   してその補正操舵弁の補正操舵圧力室をそのアキュムレ
   ータに接続し、 一対の補正圧力逃し通路がその補正操舵弁の補正操舵圧
   力室をそのオイル・リザーバに接続し、補正圧力逃し弁
   がその補正圧力逃し通路にそれぞれ配置され、そして、 コントローラが車速センサ、操舵量センサからの信号に
   応じて、その補正圧力逃し弁を開閉させる 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。