JP2009262885A - Hydraulic power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧パワーステアリングに関し、特に、被牽引車を牽引する車両に適用するものである。 The present invention relates to hydraulic power steering, and particularly to a vehicle that pulls a towed vehicle.
図3に示すように、トラクタ51(牽引車)がトレーラ52(被牽引車)を牽引して走行しているときに、レーンチェンジを行うと、トレーラ52が左右に振られ、条件によっては、スネーキング現象と呼ばれる振動が減衰しにくい現象が発生する。スネーキング現象における振動は、車速が上がれば上がるほど激しくなる。又、スネーキング状態においては、図4(a)の操舵角の変動、図4(b)のヨーレートの変動からわかるように、車体がゆすられ、ステアリングも振られている状態に陥ってしまう。なお、図4(a)、(b)は、車速100km/hにおいて、インパルス状の操舵入力後、ステアリングをフリーの状態として実測したものである。
As shown in FIG. 3, when a lane change is performed while the tractor 51 (towing vehicle) is running while towing a trailer 52 (towed vehicle), the
特許文献1においては、牽引車の進行方向、車速、ヨーレートを検出することにより、スネーキング現象による振り子振動が発生しているかどうかを判断しており、スネーキング現象による振り子振動が発生していると判断した場合、ヨーレートが小さいときには、ステアリング操作に負荷をかけ、ヨーレートが大きいときには、牽引車に制動をかけることにより、スネーキング現象による振動を抑制するように制御している。 In Patent Document 1, it is determined whether or not the pendulum vibration is generated by the snakeing phenomenon by detecting the traveling direction of the tow vehicle, the vehicle speed, and the yaw rate, and it is determined that the pendulum vibration is generated by the snakeing phenomenon. In this case, when the yaw rate is small, a load is applied to the steering operation, and when the yaw rate is large, the towing vehicle is braked to control vibration due to the snake phenomenon.
ところが、現実的には、スネーキング現象が発生しているかどうかの判断は難しく、その応答制御が遅れてしまい、その振動モードに陥るおそれがあった。 However, in reality, it is difficult to determine whether or not the snake phenomenon has occurred, the response control is delayed, and there is a possibility of falling into the vibration mode.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、スネーキング現象の振動モードに陥ることを抑制する油圧パワーステアリングを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydraulic power steering that suppresses falling into a vibration mode of a snake phenomenon.
上記課題を解決する第1の発明に係る油圧パワーステアリングは、
2つのシリンダ室を有し、車両の前輪を操舵するハンドルの操舵力を補助する油圧シリンダと、
前記2つシリンダ室へのオイルの供給、排出を制御する制御弁とを有し、
前記2つシリンダ室と前記制御弁との間を接続する2つの配管の少なくとも一方に、通過するオイルの流量を制御する流量制御手段を設け、
前記車両が被牽引車を牽引しているときには、前記流量制御手段を通過するオイルの流量を調整し、前記油圧シリンダの動きを抑制することを特徴とする。
The hydraulic power steering according to the first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A hydraulic cylinder having two cylinder chambers and assisting a steering force of a steering wheel for steering a front wheel of the vehicle;
A control valve for controlling supply and discharge of oil to and from the two cylinder chambers;
At least one of two pipes connecting between the two cylinder chambers and the control valve is provided with a flow rate control means for controlling the flow rate of oil passing therethrough,
When the vehicle is towing the towed vehicle, the flow rate of oil passing through the flow rate control means is adjusted to suppress the movement of the hydraulic cylinder.
本発明によれば、油圧パワーステアリングの油圧シリンダと制御弁との間の配管に流量制御手段を設け、被牽引車を牽引しているときには、流量制御手段を通過するオイルの流量を調整するので、被牽引車の牽引時には、油圧パワーステアリングにより、ダンピングを増やし、油圧シリンダの動きを抑制して、運転者が急操舵をしづらくなるため、スネーキング現象に陥ることを防ぎ、仮に、スネーキング現象が発生したとしても、その振動モードを抑制して、操舵の安心感を向上させることができる。 According to the present invention, the flow rate control means is provided in the pipe between the hydraulic cylinder and the control valve of the hydraulic power steering, and when the towed vehicle is towed, the flow rate of the oil passing through the flow rate control means is adjusted. When towing a towed vehicle, the hydraulic power steering increases damping and suppresses the movement of the hydraulic cylinder, making it difficult for the driver to steer suddenly. Even if it occurs, the vibration mode can be suppressed to improve the sense of security of steering.
以下、図面を参照して、本発明に係る油圧パワーステアリングを詳細に説明する。 Hereinafter, a hydraulic power steering according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
最初に、本実施例に係る油圧パワーステアリングが用いられる車両について、図1に示す概略構成図を用いて説明する。 First, a vehicle using the hydraulic power steering according to the present embodiment will be described with reference to a schematic configuration diagram shown in FIG.
トラクタ1(車両)は、トレーラ(被牽引車)を、ヒッチボール(牽引具)を用いて牽引可能なものである。トラクタ1には、トラクタ1の前輪14の操舵を行うためのハンドル11が備えられており、このハンドル11は、ステアリングシャフト11aを介して、油圧パワーステアリング13に連結されている。従って、ハンドル11に付与された操舵力は、油圧パワーステアリング13により補助されて、前輪14に伝達される。
The tractor 1 (vehicle) is capable of towing a trailer (towed vehicle) using a hitch ball (towing tool). The tractor 1 is provided with a handle 11 for steering the
トラクタ1において、ステアリングシャフト11aには、ハンドル11の操舵角を検出する操舵角センサ12が設けられている。又、前輪14には、車速に比例する車輪速を検出する車輪速センサ15が設けられている。又、トラクタ1の中央部には、トラクタ1のヨーレートを検出するヨーレートセンサ20が設けられている。又、ヒッチボールにおいては、トレーラのブレーキハーネスへの結線を行っており、その有無により、トレーラの牽引を検知している(牽引検知手段)。そして、操舵角センサ12、車輪速センサ15、ヨーレートセンサ20、牽引検知手段等による検出値に基づいて、図示していないECU(Electronics Control Unit;制御手段)により、油圧パワーステアリング13が制御されている。なお、牽引検知手段としては、例えば、トラクタ1の変速機におけるシフトアップ前後の重量勾配、抵抗偏差等に基づいて、ECUにより、トレーラの牽引を検知するようにしてもよい。
In the tractor 1, the
又、トラクタ1において、前輪14と後輪18は、プロペラシャフト16、電動制御カップリング17を介して連結されて、所謂、4WD(4 Wheels Drive)の構成となっており、更に、後輪18の操舵を行うアクチュエータ19も設けられて、所謂、4WS(4 Wheels Steering)の構成となっている。これらも、ECUにより制御される。
In the tractor 1, the
なお、図1に示したトラクタ1は、適用例の一つであり、本発明において、4WD、4WSの構成は必ずしも必要なものではない。 Note that the tractor 1 shown in FIG. 1 is one example of application, and the configuration of 4WD and 4WS is not necessarily required in the present invention.
次に、図1も参照しながら、本実施例に係る油圧パワーステアリングの一例を示す図2の模式図を用いて説明する。 Next, with reference to FIG. 1 as well, a description will be given using the schematic diagram of FIG. 2 showing an example of the hydraulic power steering according to the present embodiment.
本実施例に係る油圧パワーステアリング13は、トレーラを牽引可能なトラクタ1に備えられる。この油圧パワーステアリング13は、配管Tを介して回収されるオイルを貯留しておくリザーブタンク25と、配管Pを介して、リザーブタンク25に貯留したオイルを加圧し供給するオイルポンプ26と、ハンドル11に加わる操舵力の方向及び大きさに応じて、オイルポンプ26から供給されたオイルのパワーシリンダ23への給排動作を行うロータリバルブ27(制御弁)と、ピストン23aの両側にシリンダ室23b、23cを備える複動式のパワーシリンダ23とを有するものであり、更に、パワーシリンダ23とロータリバルブ27との間を接続する配管L、Rの少なくとも一方に、通過するオイルの流量を制御する流量可変バルブ24(流量制御手段)を設けている。なお、流量可変バルブ24としては、例えば、ソレノイド、スプリング、可動鉄心等からなるソレノイドバルブ等が適用可能である。
The
ロータリバルブ27は、ハンドル11の操作を伝えるステアリングシャフト11aの回転を利用するロータリ式の制御弁である。具体的には、ロータリバルブ27では、ステアリングシャフト11a側に連なる入力軸(図示省略)とラックシャフト21側に連なる出力軸29とに分割し、トーションバー28を介して同軸に連結しており、一方の連結端に係合された筒形のアウターバルブ27aの内側に、他方の連結端に一体に形成されたインプットシャフト(インナーバルブ)27bを相対回転自在に嵌め合わせた構造である。
The
又、出力軸29には、ピニオンギヤ22が設けられており、ピストン23aと接続されたラックシャフト21と交差するように配置されて、ピニオンギヤ22とラックシャフト21のラックギヤ21aとが噛合するように構成されている。従って、ハンドル11が操舵される際には、その操舵力がトーションバー28を介して、出力軸29、ピニオンギヤ22へ伝達され、ピニオンギヤ22の回転に伴って、ラックシャフト21が軸方向に移動されると共に、パワーシリンダ23により操舵力が補助されて、ラックシャフト21の端部に設けたタイロッド30を介して、前輪14を操舵することになる。
Further, the
ロータリバルブ27において、アウターバルブ27aの内周側及びインナーバルブ27bの外周側には、各々、軸方向に延びる複数の溝が周方向に設けられ、アウターバルブ27aの複数の溝は、周方向に交互にシリンダ室23b又はシリンダ室23cと連通され、インナーバルブ27bの複数の溝は、周方向に交互に配管P又は配管Tと連通されている。つまり、アウターバルブ27aにおいては、シリンダ室23bに連通する溝(以降、LH溝と呼ぶ。)とシリンダ室23cに連通する溝(以降、RH溝と呼ぶ。)が周方向に交互に配置され、インナーバルブ27bにおいては、配管Pに連通する溝(以降、供給溝と呼ぶ。)と配管Tに連通する溝(以降、回収溝と呼ぶ。)が周方向に交互に配置されている。
In the
そして、ロータリバルブ27では、ステアリングシャフト11aに操舵力が加えられたとき、その操舵力の方向に伴って、アウターバルブ27aの任意の1つの溝に対して、両隣のインナーバルブ27bの溝から連通する1つの溝が選択されて、シリンダ室23b又はシリンダ室23cのいずれか一方にオイルを供給し、いずれか他方からオイルを回収することになる。又、ステアリングシャフト11aに操舵力が加えられたときには、トーションバー28の捩れに伴って、アウターバルブ27aとインナーバルブ27bとの間に相対角変位が生じ、その相対角変位に応じて、連通するアウターバルブ27aの溝とインナーバルブ27bの溝との間の絞り部分において、その絞り面積が変更されて、通過するオイルの流量が制御されることになる。
Then, in the
例えば、ハンドル11に操舵力が加えられておらず、トーションバー28に捩れが生じていない中立状態においては、アウターバルブ27aの任意の1つの溝に対して、両隣のインナーバルブ27bの溝が同時に連通する。このため、ロータリバルブ27に供給されたオイルは、インナーバルブ27bの供給溝に供給された後、連通するアウターバルブ27aの溝を介して、インナーバルブ27bの回収溝へ流入するので、配管Tを通って、リザーブタンク25に回収されることになる。その結果、アウターバルブ27aの各溝に各々連通するシリンダ室23bとシリンダ室23cとの間に圧力差は生じず、パワーシリンダ23は何の力も発生しないことになる。
For example, in a neutral state in which no steering force is applied to the handle 11 and the
一方、ハンドル11に操舵力が加えられた場合、トーションバー28の捩れに伴って、アウターバルブ27aとインナーバルブ27bとの間に相対角変位が生じ、アウターバルブ27aの任意の1つの溝に対して、両隣のインナーバルブ27bの溝から連通する1つの溝が選択されると共に、連通するアウターバルブ27aの溝とインナーバルブ27bの溝との間の絞り部分の絞り面積が変化することとなる。
On the other hand, when a steering force is applied to the handle 11, a relative angular displacement occurs between the
例えば、図2では、アウターバルブ27aのLH溝に対して、インナーバルブ27bの供給溝が選択され、アウターバルブ27aのRH溝に対して、インナーバルブ27bの回収溝が選択されている。このとき、ロータリバルブ27に供給されたオイルは、インナーバルブ27bの供給溝に供給された後、絞り面積を増した側の絞り部分を経て、アウターバルブ27aのLH溝に導入され、配管L、流量可変バルブ24を通過して、シリンダ室23bへ供給される。一方、配管Tと連通するインナーバルブ27bの回収溝は、配管Rと連通するアウターバルブ27aのRH溝と連通しているので、シリンダ室23c内のオイルは、配管R、アウターバルブ27aのRH溝、インナーバルブ27bの回収溝、配管Tを順次通過して、リザーブタンク25に戻される。この結果、シリンダ室23b、シリンダ室23cとの間に圧力差が生じ、この圧力差がピストン23aに接続されたラックシャフト21に加えられて、操舵力が補助されることになる。
For example, in FIG. 2, the supply groove of the
そして、本実施例においては、パワーシリンダ23とロータリバルブ27との間を接続する配管L、Rの少なくとも一方(図2では配管L)に流量可変バルブ24を設けており、ECUによりトラクタ1がトレーラを牽引していると検出したときには、ECUから制御信号を流量可変バルブ24に付与し、この流量可変バルブ24のバルブ開度を電気的に制御して、流量可変バルブ24を通過するオイルの流量を調整するようにしている。このことにより、油圧パワーステアリング13により、ダンピングを増やし、パワーシリンダ23(ステアリング系)の動きを抑制して、ラックシャフト21の作動抵抗を増やしている。一方、ECUがトレーラの牽引を検出していないときには、流量可変バルブ24を作動させない、若しくは、バルブ開度を牽引しているときより大きくして、オイルを通過させている。
In this embodiment, the flow rate
このように、油圧パワーステアリング13においては、そのパワーシリンダ23とロータリバルブ27との間の配管L、Rの少なくとも一方に流量可変バルブ24を設け、トレーラを牽引しているときには、流量可変バルブ24を通過するオイルの流量を調整するので、トレーラの牽引時には、油圧パワーステアリング13により、ダンピングを増やし、パワーシリンダ23(ステアリング系)の動きを抑制している。このため、運転者が急操舵をしづらくなるため、スネーキング現象に陥ることを防ぎ、仮に、後輪操舵装置による制御限界を超えて、スネーキング現象が発生したとしても、その振動を減衰させて、その挙動の変化をなるべく緩やかにすることができる。その結果、走行安定性を向上させて、操舵の安心感を向上させることができる。一方、トレーラを牽引していないときには、流量可変バルブ24を通過するオイルの流量を制限しないので、トレーラの無牽引時には、操舵に違和感を与えることなく、その安定性を向上させることができる。
Thus, in the
本発明に係る油圧パワーステアリングは、トレーラ等の被牽引車を牽引するときに好適なものである。 The hydraulic power steering according to the present invention is suitable for towing a towed vehicle such as a trailer.
13 油圧パワーステアリング
21 ラックシャフト
21a ラックギヤ
22 ピニオンギヤ
23 パワーシリンダ
23a ピストン
23b、23c シリンダ室
24 流量可変バルブ
25 リザーブタンク
26 オイルポンプ
27 ロータリバルブ
28 トーションバー
29 出力軸
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記2つシリンダ室へのオイルの供給、排出を制御する制御弁とを有し、
前記2つシリンダ室と前記制御弁との間を接続する2つの配管の少なくとも一方に、通過するオイルの流量を制御する流量制御手段を設け、
前記車両が被牽引車を牽引しているときには、前記流量制御手段を通過するオイルの流量を調整し、前記油圧シリンダの動きを抑制することを特徴とする油圧パワーステアリング。 A hydraulic cylinder having two cylinder chambers and assisting a steering force of a steering wheel for steering a front wheel of the vehicle;
A control valve for controlling supply and discharge of oil to and from the two cylinder chambers;
At least one of two pipes connecting between the two cylinder chambers and the control valve is provided with a flow rate control means for controlling the flow rate of oil passing therethrough,
A hydraulic power steering characterized in that when the vehicle is towing a towed vehicle, the flow rate of oil passing through the flow rate control means is adjusted to suppress the movement of the hydraulic cylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008117984A JP2009262885A (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Hydraulic power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008117984A JP2009262885A (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Hydraulic power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009262885A true JP2009262885A (en) | 2009-11-12 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2008117984A Withdrawn JP2009262885A (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Hydraulic power steering device |
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JP (1) | JP2009262885A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106828086A (en) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | A kind of mining frame-type carrier of six wheel drives |
-
2008
- 2008-04-30 JP JP2008117984A patent/JP2009262885A/en not_active Withdrawn
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CN106828086A (en) * | 2016-12-30 | 2017-06-13 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | A kind of mining frame-type carrier of six wheel drives |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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