JP2005343245A - Fully hydraulic power steering device - Google Patents
Fully hydraulic power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005343245A JP2005343245A JP2004162995A JP2004162995A JP2005343245A JP 2005343245 A JP2005343245 A JP 2005343245A JP 2004162995 A JP2004162995 A JP 2004162995A JP 2004162995 A JP2004162995 A JP 2004162995A JP 2005343245 A JP2005343245 A JP 2005343245A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- cylinder
- orbit roll
- valve
- steer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、例えばホイールローダ等の土工車両に適用される全油圧式パワーステアリング装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a fully hydraulic power steering device applied to an earthwork vehicle such as a wheel loader.
一般に、大型ホイルローダ等の土工車両にあっては、操作力軽減の為にパイロット(フローアンプ)制御方式を含む全油圧式パワーステアリング装置が採用されている。
然しながら、この様なものは、全油圧式の為に微量の油漏れに依りハンドル位置つまりハンドルに設けられたノブ位置が変わり、非常に操作し難いという問題があった。
この為、この種の全油圧式パワーステアリング装置に於ては、ハンドル位置を補正する為の補正装置を備えたものが知られている(特許文献1〜14参照)。
In general, in an earthwork vehicle such as a large wheel loader, an all-hydraulic power steering apparatus including a pilot (flow amplifier) control system is employed to reduce an operation force.
However, this type has a problem that the position of the handle, that is, the position of the knob provided on the handle changes due to a small amount of oil leakage due to the total hydraulic type, and it is very difficult to operate.
For this reason, this type of all-hydraulic power steering apparatus is known that includes a correction device for correcting the handle position (see
ところが、何れのものも、オービットロールの二次側であるオービットロールとステアシリンダ間にソレノイドバルブを設けてステアシリンダに作用する作動油を調整する事に依りハンドル位置を補正しようとしている。
然しながら、ステアシリンダに強い力が掛かってその内圧が高くなった場合には、ステアシリンダのストロークや動きが不安定になって的確な補正が行なわれないと言う問題があった。
とりわけ、大型ホイルローダ等の土工車両にあっては、車体を屈折して車輪を換向する所謂車体屈折(アーティキュレート)式にしてあるので、ステアシリンダに過度の力が作用し易く、この事が著しかった。
However, all of them attempt to correct the handle position by providing a solenoid valve between the orbit roll, which is the secondary side of the orbit roll, and the steer cylinder, and adjusting the hydraulic oil acting on the steer cylinder.
However, when a strong force is applied to the steering cylinder and its internal pressure increases, there is a problem that the stroke and movement of the steering cylinder become unstable and accurate correction cannot be performed.
In particular, in earthwork vehicles such as large wheel loaders, the so-called body refraction (articulate) type that refracts the vehicle body and turns the wheel is used, so that excessive force is easily applied to the steer cylinder. It was written.
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、ステアシリンダに過度の力が作用しても、的確にハンドル位置を補正できる様にした全油圧式パワーステアリング装置を提供するにある。 The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems and has been devised to solve this problem. The problem is that the steering wheel position can be accurately corrected even if an excessive force is applied to the steering cylinder. The present invention provides a fully hydraulic power steering apparatus.
本発明の全油圧式パワーステアリング装置は、基本的には、ハンドルに依り操作されるオービットロールと、車輪を換向する為のステアシリンダと、オービットロールを介してステアシリンダに作動油を供給する為の油圧ポンプと、ハンドル角を検出する為のハンドル角センサと、ステア角を検出する為のステア角センサと、オービットロールの一次側に設けられて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得るソレノイドバルブと、ハンドル角センサからのハンドル角とステア角センサからのステア角に基づいてソレノイドバルブを制御するコントローラと、から構成した事に特徴が存する。 The all-hydraulic power steering apparatus of the present invention basically supplies an orbit roll operated by a steering wheel, a steer cylinder for turning a wheel, and supplies hydraulic oil to the steer cylinder via the orbit roll. Hydraulic pump, a steering angle sensor for detecting the steering angle, a steering angle sensor for detecting the steering angle, and the hydraulic oil from the hydraulic pump is provided on the primary side of the orbit roll via the orbit roll. Thus, the present invention is characterized by comprising a solenoid valve that can be replenished to the steering cylinder, and a controller that controls the solenoid valve based on the steering angle from the steering angle sensor and the steering angle from the steering angle sensor.
ハンドルを操作してオービットロールを作動させると、油圧ポンプからオービットロールを介してステアシリンダに供給される作動油が制御される。この為、ハンドル操作に呼応してステアシリンダが作動されて車輪が換向される。
オービットロールからステアシリンダへの作動油が油漏れすると、車輪のステア角とハンドルのハンドル角がずれて行く。
この時、ハンドル角センサに依りハンドル角が検出されると共に、ステア角センサに依りステア角が検出されてこれらの信号がコントローラに入力される。コントローラでは、ハンドル角とステア角に基づいてこれらの偏差をゼロに収束させる信号がソレノイドバルブに出力される。この為、ソレノイドバルブは、油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ油漏れした分だけ補給すべく制御される。従って、ハンドル角とステア角とが適正に保たれてハンドル位置のずれなくなる。
ソレノイドをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をステアシリンダに補給する様にしたので、ストアシリンダに過度の力が作用する場合でも、ステアシリンダを確実に作動する事ができ、ハンドル位置を的確に補正する事ができる。
When the orbit roll is operated by operating the handle, the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump to the steer cylinder via the orbit roll is controlled. For this reason, the steering cylinder is actuated in response to the steering operation, and the wheels are turned.
When hydraulic oil leaks from the orbit roll to the steering cylinder, the steering angle of the wheel and the steering wheel angle shift.
At this time, the steering wheel angle is detected by the steering wheel angle sensor, the steering angle is detected by the steering angle sensor, and these signals are input to the controller. In the controller, a signal for converging these deviations to zero based on the steering wheel angle and the steering angle is output to the solenoid valve. For this reason, the solenoid valve is controlled so as to replenish hydraulic oil from the hydraulic pump by the amount of oil leakage to the steer cylinder via the orbit roll. Therefore, the steering wheel angle and the steering angle are properly maintained, and the steering wheel position is not shifted.
The solenoid is provided on the primary side of the orbit roll so that the hydraulic oil from the hydraulic pump is replenished to the steer cylinder, so even if excessive force acts on the store cylinder, the steer cylinder can be operated reliably. Handle position can be corrected accurately.
オービットロールに依りパイロット制御されるステアバルブを設け、このステアバルブに依りステアシリンダを制御する様にした方が好ましい。この様にすれば、より一層小さな操作力で操舵作業を行う事ができ、オペレータの疲労を大幅に軽減できる。 It is preferable to provide a steering valve that is pilot-controlled by an orbit roll and to control the steering cylinder by using this steering valve. In this way, the steering operation can be performed with a much smaller operating force, and the operator's fatigue can be greatly reduced.
本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
(1) オービットロール、ステアシリンダ、油圧ポンプ、ハンドル角センサ、ステア角センサ、ソレノイドバルブ、コントローラとで構成し、とりわけ、ソレノイドバルブをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得る様にしたので、ステアシリンダに過度の力が作用しても、的確にハンドル位置を補正できる。
(2) ソレノイドバルブをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得る様にしたので、補給専用の油圧ポンプを別途設ける必要がなく、極めて合理的でコストの高騰を招く事がない。
According to the present invention, the following excellent effects can be achieved.
(1) Consists of an orbit roll, a steer cylinder, a hydraulic pump, a handle angle sensor, a steer angle sensor, a solenoid valve, and a controller. Since the steering cylinder can be replenished via the roll, the steering wheel position can be accurately corrected even if an excessive force is applied to the steering cylinder.
(2) A solenoid valve is provided on the primary side of the orbit roll so that hydraulic oil from the hydraulic pump can be supplied to the steer cylinder via the orbit roll. It is reasonable and does not cause cost increases.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の全油圧式パワーステアリング装置の基本的な構造を示す油圧回路図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a basic structure of an all-hydraulic power steering apparatus of the present invention.
全油圧式パワーステアリング装置1は、オービットロール2、ステアシリンダ3、油圧ポンプ4、ハンドル角センサ5、ステア角センサ6、ソレノイドバルブ7、コントローラ8とからその主要部構成されて居り、ホイールローダ等の土工車両に適用される。
The all-hydraulic
土工車両は、図略しているが、縦軸廻りに屈折可能に設けられた前後の車体と、各車体に水平軸廻りに回転可能に設けられた前後の車輪と、前後の車体を屈折させる左右一対のステアシリンダ3とを備え、ステアシリンダ3にて車体を屈曲させる事に依り車輪を換向させる所謂車体屈折(アーティキュレート)式にしてある。
The earth-moving vehicle is not shown in the figure, but the front and rear vehicle bodies provided so as to be able to bend around the vertical axis, the front and rear wheels provided so as to be able to rotate around the horizontal axis on each vehicle body, and the left and right bodies that refract the front and rear vehicle bodies. A pair of
オービットロール2は、ハンドル9に依り操作されるもので、この例では、ハンドル9の回転により操作されるバルブユニット10とメータリングユニット11とを備えている。ハンドル9は、操作性を向上させる為のノブと、バルブユニット10に連結されるハンドルシャフトとを備えている。バルブユニット10は、ハンドル9の回転量に比例した油量をステアシリンダ3に供給する機能を有するもので、7ポート3位置切換弁にしてあり、二次側の二つのポートがメータリングユニット11に接続されている。
オービットロール2は、ポートT,P,P′,A,Bを備えて居り、ポートTがタンク12に接続されていると共に、ポートTとポートPとの間には、逆止弁13が介設されている。
The
The
ステアシリンダ3は、車輪を換向する為のもので、この例では、前後の車体を屈折させる事に依り車輪を換向させる左右一対のものにしてあり、ロッド室とテール室を備えた複動型にしてある。各ステアシリンダ3のロッド室及びテール室は、逆止弁14を介してオービットロール2のポートA,Bに接続されている。逆止弁14は、これに並列接続された絞り弁を含んでいる。
The
油圧ポンプ4は、オービットロール2を介してステアシリンダ3に作動油を供給する為のもので、この例では、原動機(エンジン)に依り駆動されるものにしてあり、吸込側がタンク12に接続されていると共に、吐出側がオービットロール2のポートPとポートP′に夫々接続されている。油圧ポンプ4の吐出側とタンク12との間には、リリーフ弁15が介設されている。
The
ハンドル角センサ5は、ハンドル角を検出する為のもので、この例では、ハンドルシャフトの近傍に設けられてこれの中立位置からの回転角度(ハンドル角)を検出してこれに呼応した信号を出力するものにしてある。
The
ステア角センサ6は、ステア角を検出する為のもので、この例では、一方のステアシリンダ3のピストンロッドの近傍に設けられてこれの中立位置(ステア角ゼロ位置)からの移動量(ステア角)を検出してこれに呼応した信号を出力するものにしてある。
The
ソレノイドバルブ7は、オービットロール2の一次側に設けられて油圧ポンプ4からの作動油をオービットロール2を介してステアシリンダ3へ補給し得るもので、この例では、2ポート2位置電磁通断弁にしてあり、油圧ポンプ4の吐出側とオービットロール2のポートP′との間に介設されて居り、これの二次側に直列に設けられた絞り弁16と逆止弁17とを含んでいる。
The
コントローラ8は、ハンドル角センサ5からのハンドル角とステア角センサ6からのステア角に基づいてソレノイドバルブ7を制御するもので、この例では、ハンドル角センサ5からの信号に基づくハンドル角とテア角センサ6からの信号に基づくステア角との偏差を演算し、その偏差がゼロに収束すべくソレノイドバルブ7を制御するものにしてある。
The
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
オペレータがハンドル9を操作してオービットロール2を作動させると、油圧ポンプ4からオービットロール2を介してステアシリンダ3に供給される作動油が制御される。この為、ハンドル操作に呼応してステアシリンダ3が作動されて前後の車体が屈曲される事に依り車輪が換向される。
オービットロール2からステアシリンダ3までの作動油が油漏れすると、車輪のステア角とハンドル9のハンドル角がずれて行く。
この時、ハンドル角センサ5に依りハンドル角が検出されると共に、ステア角センサ6に依りステア角が検出されてこれらの信号がコントローラ8に入力される。コントローラ8では、ハンドル角とステア角に基づいてこれらの偏差をゼロに収束させる信号がソレノイドバルブ7に出力される。この為、ソレノイドバルブ7は、連通位置に切換えられて油圧ポンプ4からの作動油がソレノイドバルブ7→絞り弁16→逆止弁17→オービットロール2を介してステアシリンダ3へ油漏れした分だけ補給される。従って、ハンドル角とステア角とが適正に保たれてハンドル位置のずれなくなる。
Next, the operation will be described based on such a configuration.
When the operator operates the
When hydraulic oil from the
At this time, the steering wheel angle is detected by the steering
ソレノイドバルブ7をオービットロール2の一次側に設けて油圧ポンプ4からの作動油をステアシリンダ3に補給する様にしたので、ステアシリンダ3に過度の力が作用する場合でも、ステアシリンダ3を確実に作動する事ができ、ハンドル位置を的確に補正する事ができる。
Since the
次に、本発明の第二例を、図2に基づいて説明する。
図2は、本発明の全油圧式パワーステアリング装置の具体的な構造を示す油圧回路図である。
第二例は、オービットロール2に依りパイロット制御されるステアバルブ18を設け、このステアバルブ18に依りステアシリンダ3を制御する様にしたものであり、所謂パイロット(フローアンプ)制御方式にすると共に、作動油をステア用と荷役用とに分流するフローコントロールバルブ19を備えたものである。
ステアバルブ18は、メインステア弁19とフローコントロール弁20と適数の圧力制御弁21と逆止弁22と絞り弁23とを備えて居り、ポートP1,P2,PB,T,Pa,Pb,A,Bを備えている。
Next, a second example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a specific structure of the all hydraulic power steering device of the present invention.
In the second example, a steering
The steering
ステアバルブ18のポートP1,P2には二つのメインポンプ24が、ポートPBには荷役用のバルブ(図示せず)が、ポートPa,Pbにはクッションバルブ25を介してオービットロール2のポートA,Bが、ポートTにはタンク12が、ポートA,Bには絞り弁を含む逆止弁14を介してステアシリンダ3のロッド室及びテール室が夫々接続されている。
この様なものは、パイロット制御方式であるので、より一層小さな操作力で操舵作業を行う事ができ、オペレータの疲労を大幅に軽減できる。
Two
Since such a system is a pilot control system, the steering operation can be performed with a smaller operating force, and the operator's fatigue can be greatly reduced.
尚、ステアシリンダ3は、先の例では、車体を屈折する事に依り車輪を換向させるものであったが、これに限らず、例えば通常の車両の様に車輪を直接換向させるものでも良い。
ステアシリンダ3は、先の例では、二つの複動型シリンダであったが、これに限らず、例えば単一の両ロッド複動型シリンダでも良い。
ステアバルブ18は、第二例では、フローコントロールバルブ19を備えていたが、例えばこれを割愛してステア専用のメインポンプに接続しても良い。
In the above example, the
In the previous example, the
In the second example, the
1…全油圧式パワーステアリング装置、2…オービットロール、3…ステアシリンダ、4…油圧ポンプ、5…ハンドル角センサ、6…ステア角センサ、7…ソレノイドバルブ、8…コントローラ、9…ハンドル、10…バルブユニット、11…メータリングユニット、12…タンク、13…逆止弁、14…逆止弁、15…リリーフ弁、16…絞り弁、17…逆止弁、18…ステアバルブ、19…メインステア弁、20…フローコントロール弁、21…圧力制御弁、22…逆止弁、23…絞り弁、24…メインポンプ、25…クッションバルブ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 1, wherein a steering valve that is pilot-controlled by an orbit roll is provided, and the steering cylinder is controlled by the steering valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004162995A JP4256816B2 (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Full hydraulic power steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004162995A JP4256816B2 (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Full hydraulic power steering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005343245A true JP2005343245A (en) | 2005-12-15 |
JP4256816B2 JP4256816B2 (en) | 2009-04-22 |
Family
ID=35496027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004162995A Expired - Fee Related JP4256816B2 (en) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | Full hydraulic power steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4256816B2 (en) |
-
2004
- 2004-06-01 JP JP2004162995A patent/JP4256816B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4256816B2 (en) | 2009-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7891458B2 (en) | Steering system for engineering vehicle | |
JP4941928B2 (en) | Steering system for work vehicle | |
US8160778B2 (en) | Steering system for engineering vehicle | |
US10519628B2 (en) | Control system for construction machinery and control method for construction machinery | |
US7434653B2 (en) | On-demand electro-hydraulic steering system | |
US10001146B2 (en) | Flow control device and flow control method for construction machine | |
US9328821B2 (en) | Hydrostatic drive system | |
WO2012082357A2 (en) | Hydraulic system having dual tilt blade control | |
JP2014177969A (en) | Hydraulic circuit of construction machine and its controlling method | |
CN107636318B (en) | Load sensing hydraulic system for construction machinery | |
JP5778058B2 (en) | Construction machine control device and control method thereof | |
JPH11336136A (en) | Engine revolution number control device for construction machine | |
JP4993575B2 (en) | Steering system for work vehicle | |
US20190234050A1 (en) | System and method for controlling construction machine | |
US10267019B2 (en) | Divided pump implement valve and system | |
JP4256816B2 (en) | Full hydraulic power steering system | |
JPH0941427A (en) | Hydraulic working machine | |
CN104136782B (en) | Hydraulic machine | |
JP3673003B2 (en) | Control device for hydraulic drive machine | |
US20240092327A1 (en) | Brake system for autonomous operation | |
JP3723270B2 (en) | Control device for hydraulic drive machine | |
WO2020071044A1 (en) | Hydraulic shovel drive system | |
JPH0427669A (en) | Hydraulic steering control device for working vehicle | |
JPH11270506A (en) | Control device for hydraulic drive mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081001 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090121 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090130 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4256816 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |